Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Сейсмичность и геохимические поля флюидов Азербайджана
ВАК РФ 25.00.03, Геотектоника и геодинамика

Автореферат диссертации по теме "Сейсмичность и геохимические поля флюидов Азербайджана"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ЗЕМЛИ им. О.Ю.Шмидта

На правах рукописи

КЕРАМОВА РАМИДА АГА-ДАДАШ КЫЗЫ

СЕЙСМИЧНОСТЬ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ ФЛЮИДОВ АЗЕРБАЙДЖАНА

25.00.03 - Геотектоника и геодинамика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в Республиканском Сейсмологическом Центре Национальной Академии Наук Азербайджана

НАУЧНЫЕ КОНСУЛЬТАНТЫ:

член-корреспондент НАН Азербайджана доктор геолого-минералогических наук профессор (РЦСС НАНА, г.Баку)

доктор геолого-минералогических наук (Институт Геологии НАНА, г.Баку)

ОФФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор геолого-минералогических наук, профессор (Институт Физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН, г.Москва)

доктор физико-математических наук, профессор (Институт Геохимии им. Вернадского РАН, г.Москва)

академик РАЕН, доктор геолого-минералогических наук, профессор (Центр ГЕОН им.В.В.Федынского, г.Москва)

А.Г.ГАСАНОВ

Ад.А.АЛИЕВ

Е.А. РОГОЖИН

А.А. БЕЛЯЕВ

Л.Э. ЛЕВИН

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Государственное Федеральное Унитарное предприятие ВНИИ "Геофизика", г. Москва

Защита состоится «

» «

» 2004г. в

часов на засе-

дании Дисссертационного Совета Д 002.001.01 в Институте Физики Земли им. О.Ю.Шмидта (ИФЗ РАН).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФЗ РАН.

Просьба Ваши отзывы и замечания в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения высылать ученому секретарю Диссертационного Совета по адресу: 123995, г. Москва, ул. Б.Грузинская, 10, ИФЗ РАН.

Факс: (095) 255 60 40

Автореферат разослан «_

» «

Ученый секретарь Диссертационного Совета,

канд. физ.-мат. наук ^O^f

» г.Москва) 2004 г. А.П. Трубицын

¿ооь-ч

\ 5" Ь % % ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В диссертационной работе автором изложены результаты круглогодичного сейсмогеохимического мониторинга по различным аспектам проблемы геодинамики флюидов сейсмогенных областей и прогноза катастрофических землетрясений, полученные в 1979-2002 годах. Эти исследования связаны с решением важной научной и народно-хозяйственной задачей -изучение влияния сейсмических процессов в очаговых зонах сильных и катастрофических землетрясений на геохимический режим флюидов, выявление сейсмопрогностических геохимических критериев и разработка экспресс-методов оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по геохимическим полям. Постановка проблемы

Природные катаклизмы неизбежны. Среди других видов природных катастроф землетрясения занимают одно из первых мест по своим разрушительным последствиям, количеству жертв и материальному ущербу. Их нельзя предотвратить, но уменьшить степень сейсмического риска возможно. Для этого необходимо знать причины возникновения землетрясений, изучать процессы, связанные с их подготовкой и реализацией, а также - разрабатывать методы прогноза этого грозного явления природы.

Геохимические методы в сейсмологии впервые нашли применение после катастрофического Ташкентского землетрясения в 1966г. В течение последних 30-ти лет содружество двух наук оказалось столь плодо-творным, что в короткий срок привело к рождению новых направ-лений в современной сейсмологии (сейсмогеохимия, сейсмогидродинамика, сей-смогеотермия) и формированию их в самостоятельные науки. В част-ности, сейсмогеохимия -это наука о закономерностях изменения хими-ческого состава флюидов и происхождении отдельных элементов во флюидальной системе в связи с сейсмичностью. При этом, к флюидам относятся подземные воды, газы, нефть и эманации радиоактивных веществ. Актуальность исследований

Проблема геодинамики зоны интенсивного орогенеза с высокой сейсмической активностью является в настоящее время одной из наиболее важных в науках о Земле. В связи с этим, информация о пространственно-временных вариациях локальных геофизических и геохимических полей, получаемая в результате долговременных режимных наблюдений, отражает напряженно-деформационные процессы в приповерхностных частях земной коры, а также - перераспределение полей тектонических напряжений. Установление закономерностей в особенностях динамики геофизических и геохимических полей является существенной частью данной проблемы. При этом, перспектива выявления причинно-следственных связей современных движений в сейсмоактивных районах, отражающих как сейсмотектонический процесс, так и асейсмические явления, непо-средствейНФ несвязанные с.подготовкой землетрясений, имеет чрез-вычайно актуаль юе зьЙМёйЖ?ТЕКА I

ОЭ 300>к#11 1

Территория Азербайджана и прилегающая акватория Каспийского моря относятся к сейсмически активным регионам Земли. Катастрофическое Шамахинское землетрясение 1902г., до основания разрушившее г. Шамахы и принесшее гибель его тысячам жителей, а также сильные землетрясения, которые произошли в этом регионе в течение последних 20-ти лет (Исмаиллин-ское-1981г., Средне-Каспийское-1986, 1989гг., Лерикское-1998г., Агдашское-1999, Каспийско-Бакинское-2000г.), сопровождались значительным матери-аль-ным ущербом и человеческими жертвами. В связи с этим, проблема изучения сейсмичности и прогноза сейсмической опасности для Азербайджана, страны с развитой нефтегазодобывающей и перера-батывающей промышленностью, энергетикой и инфраструктурой, является чрезвычайно важной научной, социальной и экономической задачей и имеет приоритетное значение в науках о Земле.

В Азербайджане комплексные сейсмопрогностические исследования, представленные круглогодичными сейсмологическими, геофизическими и геохимическими наблюдениями, впервые были начаты в 1979 году, в Республиканском Центре Сейсмологической Службы Национальной Академии Наук Азербайджана (РЦСС НАНА) и продолжаются по настоящее время.

Результаты сейсмопрогностического мониторинга приобрели особенно большое научное и практическое значение после сильного (К=14 0; М=6.5) Каспийско-Бакинского землетрясения, которое произошло 25.11.2000 года. Тогда же возникла настоятельная необхо-димость практически проверить результаты комплексных сейсмопрогностических исследований, полученные за истекшие годы. При этом оказалось, что именно геохимические наблюдения, выпол-ненные экспресс-методами, позволяют оперативно, ежедневно проводить количественную и качественную оценку "напряженности" гидро,-газо,-и радиогеохимических полей, сопоставляя эти данные с сейсмическими полями в реальном масштабе времени, т.е. есть возможность ежедневно оценить как меняется химический состав подземных вод, газов и кон-центраций в них отдельных параметров, а также-интенсивность радиогеохимического излучения локальных участков земной по-верхности. Цель исследований

Цель диссертационной работы - изучение влияния сейсмических процессов в очаговых зонах сильных и катастрофических землетрясений на геохимический режим флюидов, выявление сейсмопрогностических геохимических критериев и разработка экспресс-методов оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по геохимическим полям в реальном масштабе времени. Объект исследований

Объектами круглогодичных сейсмогеохимических исследо-ваний были флюиды сейсмогенных зон мегантиклинория Большого Кавказа (южный склон, его юго-восточное окончание, а также северо-восточный склон) в пределах Азербайджана и морской воды побережья Каспийского моря. Они входят в наблюдательную сейсмогеохимическую сеть РЦСС НАНА и пред-

ставлены подземными водами и газами, как растворенными в них, так и выделяющимися в свободной газовой фазе, а также-эманациями радиоактивных элементов вод и локальных участков земной поверхности. При этом, изученные подземные воды различались между собой генезисом, условиями миграции, глубиной залегания, температурой, ионно-солевым и газовым составами, а также интенсивностью радиоактивного излучения. Это-грунтовые, артезианские и трещинно-жильные холодные (Л>13-17), термальные (Л>48^60) и субтермальные (Л>2(Ь-22) воды различного генезиса и ионно-солевого состава, которые мигрируют в зонах как интенсивного, так и затрудненного водообмена с дневной поверхностью.

Территория, на которой проводился сейсмогеохимический мониторинг, является сейсмически активной. Она включает Абшеронский архипелаг, Шамахинский, Исмаиллинский, Шекинский, Огузский, Кубинский, Сия-заньский и Лянкяранский районы Азербайджана, а также-побережье Каспийского моря на Абшероне, в Сиязаньском и Лянкяранском районах Азербайджана.

Из сейсмических очагов, генерирующих сильные и катастрофические землетрясения, были рассмотрены гипоцентры землетрясений Альпийско-Гималайского тектонического пояса Земли в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского (очаги в коре-11<70км) и Гиндукушского (верхнемантийные-11=150-400км) сегментов, а также-в акватории Каспийского моря. Задачи исследований

- системный анализ и изучение влияния сейсмических процессов в очаговых зонах Анатолийско-Ирано-Кавказского сегмента Альпийско-Гималайского тектонического пояса Земли на геохимический режим флюидов сейсмоген-ных зон мегантиклинория Большого Кавказа в пределах Азербайджана;

- выявление сейсмопрогностических, геохимических критериев сильных и катастрофических землетрясений данного региона;

- изучение механизма влияния очаговых зон сильных и катастрофических землетрясений на геохимический режим флюидов;

- разработка экспресс-метода оперативного форматирования в реальном масштабе времени;

- разработка экспресс-метода оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по аномалиям в геохимических полях флюидов в реальном масштабе времени. Методы решения

Дня решения поставленных задач были использованы математические и геолого-геохимические методы, на основании которых были выполнены следующие виды работ:

- обоснование установленных сейсмопрогностических, геохимических критериев сильных и катастрофических землетрясений;

- сопоставление сейсмологической и геохимической информации на основе применения математического аппарата (статистического, корреляционного и ковариационного видов анализа);

- сопоставление сейсмологической и геохимической информации визуальным методом;

- оценка основных статистических характеристик геохимических параметров и тестирование прогностической эфективности используемых сейсмопрогно-стических критериев сильных и катастрофических землетрясений;

- картирование значений величины сейсмопроптостических, геохимических критериев сильных землетрясений в пространстве и во-времени. Основные защищаемые положения

1. Сейсмические процессы в очаговых зонах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспия в период подготовки сильных и катастрофических землетрясений оказывают значительное влияние на пространственно-временные вариации геохимических полей флюидов.

2. Особенности проявления сейсмопрогностических эффектов в геохимических полях флюидов связаны с региональной тектоникой и физико-химическими процессами, протекающими в сейсмических очагов готовящихся землетрясений.

3. Экспресс-методы оперативной диагностики сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям флюидов в реальном масштабе времени.

Научная новизна исследований

Научная новизна работы состоит в том, что для флюидов сейсмоген-ных зон мегантиклинория Большого Кавказа в пределах Азербайджана и очагов сильных и катастрофических землетрясений Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспийского моря, автором впервые комплексно систематизированы, обобщены и проанализированы сейсмологические и геохимические материалы и выполнены следующие исследования:

1. выявлены сейсмопрогностические геохимические (гидро, - газо, - и радиогеохимические) критерии-индикаторы сильных и катастрофических землетрясений для территории Азербайджана и акватории Каспия, а также сопредельных стран (Грузия, Дагестан, Армения, Турция, Иран);

2. установлена информативность радиогеохимического параметра -альфа-поля локального участка земной поверхности. Данный вид наблюдений не имеет аналогов в мировой практике сейсмогеохимических исследований;

3. установлено влияние на гидрогеохимический режим флюидов процесса подготовки извержения грязевых вулканов;

4. установлено влияние сейсмического поля сильных и катастрофических (К>13; М>5.5) землетрясений в очаговых зонах Альпийско-Гималайского тектонического пояса Земли на геохимические поля флюидов Азербайджана. При этом, гипоцентры коровых землетрясений, залегающие на глубинах Ь<70км и расположенные в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского сегмента, провоцируют короткопериодное изменение геохимической среды миграции флюидов во всех сейсмогенных зонах мегантиклино-

6

рия Большого Кавказа и Каспийского моря, а гипоцентры глубокофокусных (h=150^400KM) верхнемантийных землетрясений высокосейсмичной зоны Гиндукушского сегмента влияют только на геохимические поля флюидов Северо-Абшеронской сейсмогенной зоны Азербайджана и морской воды Каспия;

5. установлено влияние сейсмического поля очагов слабых (K=1(R1 l;Mpv=4.6^5.0), коровых (Ъ=(Н40км) землетрясений на геохимические поля объектов наблюдений, удаленных на расстояние не более Д<40км;

6. разработаны и усовершенствованы некоторые методики по определению отдельных макро-и микроэлементов в подземных водах химическими (аналитический и ионно-селективный) методами. При этом, были решены

• методические вопросы экспресс-анализа ионно-солевого состава вод;

7. создан банк данных сейсмологической и геохимической информации по результатам круглогодичного мониторинга за период 1986-2002гг.;

8. разработан экспресс-метод автоматического форматирования геохимических аномалий, которые предоставляют достоверную и оперативную оценку "напряженности" в геохимических полях в реальном масштабе времени;

9. разработаны алгоритм и программное обеспечение для экспрессного автоматического форматирования геохимических аномалий;

10. разработан экспресс-метод оперативной диагностики сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям в реальном масштабе времени;

11 выполнена идентификация и классификация отдельных очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям флюидов;

12. составлены атласы классификации конкретных очагов сильных и катастрофических землетрясений Каспийского моря и Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (Азербайджан, сопредельные страны), которые идентифицированы по информативным сейсмогеохимическим критериям за период 1986-2002гг. Они представляют собой геохимические "портреты" сейсмических очагов:

а) "портрет" конкретного сейсмического очага по сейсмогеохимическим аномалиям на всех объектах наблюдений;

б) "портреты" сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений, произошедших на территории Азербайджана и акватории Каспия на конкретном объекте наблюдения;

в) "портреты" сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений, произошедших в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (Азербайджан, сопредельные страны) на конкретном объекте наблюдения.

Личный вклад автора

Обработка данных и анализ результатов. Автор впервые в Азербайджане, по заданию руководства РЦСС НАНА в 1979 году, организовала и

7

научно обосновала выбор сети объектов стационарных сейсмогеохимических наблюдений за пространственно-временными вариациями режима флюидов (подземные воды, газы, растворенные в водах и мигрирующие в свободном газовом потоке, а также эманации радиоактивных веществ на локальных участках поверхности Земли) и морской воды Каспия. Эта работа была выполнена автором на основе результатов гидрогеологическической съемки, которую она проводила в сейсмогенных зонах мегантиклинория Большого Кавказа, Восточно-Малокавказской и Тальгш-Предмалокавказской сейсмогенных зонах Азербайджана в течение 1980-1990гг. Кроме того, ею лично выполнены все исследования, отраженные в разделе "Научная новизна исследований", а также:

- составлены гидрогеохимические карты регионов, в которых проводятся сейсмогеохимические режимные наблюдения (М 1:500000 и М 1:1 000 000);

- сделана привязка и детальная паспортизация очагов сильных и катастрофических землетрясений, которые произошли за период 1979-2002гг. на территории Азербайджана, сопредельных стран и акватории Каспийского моря, к геологической карте (М 1:1 000 000);

Алгоритмы и программное обеспечение. Все алгоритмы для экспрессного автоматического форматирования короткопериодных аномалий в геохимических полях перед началом сильных и катастрофических землетрясений в реальном масштабе времени созданы автором, программное обеспечение - Мамедовым М.Б., а их тестирование - также выполнено автором. Практическая значимость работы

Разработанные экспрес-методы определения химических элементов и оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, с 2001 года применяются в практике сейсмопрогностических сейсмогеохимических наблюдений РЦСС НАНА.

Они имеют важное научное и практическое значение не только для Азербайджана, но и для сопредельных стран (Грузия, Дагестан, Армения, Турция, Иран), т.к. подтверждены результатами тестирования геохимических критериев сильных и катастрофических землетрясений за период 19792000гг. (ретроспективно) для всего региона Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспия, а в течение 2001-2004гг. в реальном масштабе времени. В частности: а) о подготовке сильного ЮжноГрузинского землетрясения, которое произошло 25 апреля 2002 года было доложено на Ученом Совете Института Геологии НАНА за 7 дней до сейсмособытия; б-в) о подготовке катастрофического (М= ) СВ Иранского землетрясения, которое произошло 26.12.2003 года, и сильного (М= ) СЗ Иранского землетрясения (28.05.04г.) было доложено по факсу руководству РЦСС НАНА соответственно за 10 и 4 дней до реализации данных сейсмособытий; г) неоднократно (2 раза) в РЦСС HAH Азербайджана (автором) были даны оценки сейсмической обстановки на территории Ирана по просьбе МЧС России для Руководства Ирана-при этом, были опровергнуты неверные утверждения отдельных ученых Ирана о воз-

8

можности катастрофического землетрясения в Тегеране в начале июня и начале августа 2004 года; д) неоднократно в РЦСС НАНА (автором) были даны оценки сейсмической обстановки на территорииАзербайджана: в январе 1999г. и в течение 2001г. для Руководства Азербайджана-при этом, были опровергнуты неверные утверждения отдельных ученых (Россия, Азербайджан) о возможности катастрофического землетрясения в Республике и Баку.

Кроме того, разработанный экспресс-метод оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по геохимическим полям может быть применен для решения вопросов сейсмопрогноза геофизическими методами. Исходные данные

В настоящей работе использованы фактические материалы экспедиционных гидрогеологических исследований, а также результаты анализов круглогодичных геохимических наблюдений за режимом флюидов за период 1979-2002гг., проведенные непосредственно автором и сотрудниками сейс-могеохимической экспедиции РЦСС (СГХЭ) НАНА под ее руководством.

Все данные по сейсмичности Азербайджана, частично-Грузии и Ирана являются результатом работы сейсмологической экспедиции РЦСС НАНА. Материалы по сейсмичности огромного региона, включающего территории Турции, Ирана, Грузии, Армении и Гиндукуша, получены из банка данных Информационно-Обрабатывающего Центра Геофизической Службы РАН (ИОЦ ГС РАН) и Мирового Банка Сейсмологических Данных (США).

При систематизации и анализе сейсмологических и геохимических данных были сопоставлены сейсмологические параметры 60-ти сильных (Mpv>6.3^7.5) и катастрофических землетрясений (Мш>6.1-7.5), которые произошли за период 1979-2002гг. как на территории Азербайджана, акватории Каспия, так и Грузии, Дагестана, Армении, Турции, Ирана. Кроме того, были сопоставлены сейсмологические параметры 1400 сильных землетрясений, очаги которых находились на территориях сопредельных стран и 5 236 000 данных по вариациям параметров круглогодичных сейсмогеохимических наблюдений (14 гидро,-и радиогеохимических параметров на 32 объектах в течение 1983-2002гг.; 8 газогеохимических параметров - в течение 19861990гг.).

Данные по геологии, тектонике и сейсмичности вышеуказанных регионов взяты из опубликованных материалов. Апробация работы

Основные результаты исследований систематически докладывались автором на ряде международных, всесоюзных и российских коференциях и совещаниях, которые проводились в бывшем СССР, СНГ и за рубежом, в том числе: на XXI-XXII Генеральных Ассамблеях Европейской Сейсмологической Комиссии (ECK/ESK) в 1988г. (Болгария) и 1992г. (Испания), на XXIX Генеральной Ассамблее Международной Ассоциации по Сейсмологии и Физике Недр Земли (МААФНЗ/IASPEI) в 1997г. (Греция), на Международных Симпозиумах и Конференциях, посвященных проблемам сейсмологии, гео-

9

физики, поиску предвестников землетрясений и предотвращению сейсмического риска, которые проводились в бывшем СССР в 1981-1987гг. (гг. Москве, Ташкенте, Алма-Аты), Иране (2000, 2003тт.), в Индии (2001гг.), Турции (2002г.), на Международном Симпозиуме "Влияние сейсмологической опасности на трубопроводные системы в Закавказском и Каспийском регионах" в геофизических (МЧС Россия, г.Москва), на 2, 3, 6-х Геофизических чтениях им. В.В.Федынского (РФ, 2001,2002,2004гг.). Публикации.

По теме диссертации опубликовано более 40 статей в Азербайджане и за его пределами (Россия, Иран) и более 60 тезисов, большинство из которых опубликованы за рубежом. Основные результаты исследований автора также содержатся в 2 монографиях (коллективных) - "Геология Азербайджана" (Физика Земли, том V) и "Каталог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана в 2002г." Структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, заключения и выводов, которые изложены на 184 страницах, 36 рисунков, 20 таблиц, 8 карт и списка литературы, включающего 136 наименования. Диссертационная работа выполнена в Республиканском Центре Сейсмологической Службы Национальной Академии Наук Азербайджана (РЦСС НАНА).

Благодарности

Автор выражает огромную благодарность чл.-кор. НАНА, профессору А.Г.Гасанову за его всемерную поддержку в развитии сеймогеохимических исследований в Азербайджане, благожелательность и ценные рекомендации по представленной работе.

Неоценимую помощь научными консультациями оказали автору при написании диссертационной работы сотрудники Института Геологии НАНА (г.Баку) - д.г.-м.н. АдЛ.Алиев и д.г.-м.н. Исаева М. И., а также сотрудники Института Физики Земли РАН (г.Москва) - академик РАЕН, д.ф.-м.н. Т.А.Исмаил-заде, д.ф.-м.н. Н.В.Кондорская, д.г.-м.н. А.В.Шолпо, к.ф.-м.н. Славина Л.Б.

Автор выражает искреннюю признательность директору Института ИФЗ им. О.Ю.Шмидта-академику РАН, д.ф.-м.н. А.О.Глико и другим сотрудникам этого института: чл.-кор. РАН, лауреату Государственной премии СССР Г.А.Соболеву, д.ф.-м.н. А.В.Пономареву, д.ф.-м.н. А.Д.Завьялову, Е.Л.Ирисовой и Котляр Т.Ф. за постоянное содействие в завершении работы, а также своим коллегам и единомышленникам, всему коллективу РЦСС HAH Азербайджана за помощь и моральную поддержку в процессе подготовки настоящей диссертации.

Автор глубоко благодарен азербайджанским, российским и зарубежным коллегам за возможность использовать богатейший сейсмологический материал, отраженный в банке данных региональных каталогов землетрясений международной информационной сети.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводятся сведения о постановке проблемы геодинамики флюидов сейсмогенных областей, а также прогноза сильных и катастрофических землетрясений, цели проведенных исследований, задачах и методах их решения. Содержание диссертационной работы кратко приведено ниже.

Глава 1. КРАТКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ СЕЙСМОГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В АЗЕРБАЙДЖАНЕ

В течение последних 30-ти лет после катастрофического Ташкентского землетрясения в 1966г. (СССР), применение геохимических методов в современной сейсмологии оказалось столь плодотворным, что в короткий срок привело не только к рождению таких новых направлений, как сейсмогеохи-мия, сейсмогидродинамика, сейсмогеотермия, но и формированию их в самостоятельные науки. Фундаментальными исследованиями в области гидрогеологии и гидрогеохимии В.И.Вернадского (1960), А.П.Виноградова (1967), В.В.Белоусова (1968), В.А.Соколова (1971), И.Н.Толстихина (1972), А.В.Щербакова (1968), Д.Г.Осика (1981), Г.И.Войтова (1976), Б.А.Мамырина (1979), И.Н.Толстихина (1989), В.П.Якуцени (1976), И.Г.Киссина (1979), И.Н.Яницкого (1979), Э.Б.Левина (1987), Ф.А.Летникова (1999) и многих др. была доказана важная роль флюидодинамическмих процессов в формировании земной коры. Одновременно было установлено, что на различный генезис флюидов, активность и роль газо^ в отдельных зонах земной коры и мантии, возникновение короткопериодных аномалий в геохимических полях флюидов влияют как свойства самих газов, так и особенности их миграции по тектоническим нарушениям, трещинам и порам из недр Земли в верхние горизонты при участии сложного комплекса различных геологических, тектонических, физико-химических факторов.

Принципиально новый этап в изучении флюидного режима начался в 1966 году, после катастрофического Ташкентского землетрясения (1966г.;Мьн^7.5-Средняя Азия, СССР). Детальное изучение этого сейсмического события и сопутствующих ему предвестников в различных полях-сейсмических, геофизических, гидрогеологических, геотермических и геохимических, привело узбекских ученых (СССР) к открытию - обнаружение геохимических аномалий в эпицентре сильных тектонических землетрясений. Только после этого землетрясения, унесшего тысячи жизней и причинившего многомиллионный ущерб экономике страны, впервые началось планомерное изучение режима флюидов (температура, дебит, уровень, химический состав и т.д.) как в республиках бывшего СССР, так и за рубежом. В связи с этим открытием, за период 1967-1980гг., в республиках бывшего СССР были созданы сейсмопрогностические полигоны, на которых стали проводиться комплексные круглогодичные наблюдения за вариациями различных полей геофизическими и геохимическими методами. Пионерами этих исследований были узбекские ученые Г.А.Мавлянов, А.Н.Султанходжаев, В.И.Уломов (1966), а затем, Д.Г.Осика и М.Н.Смирнова (1971)-на Северном Кавказе. В

11

результате, было установлено, что кроме вышеуказанных факторов, на вариации флюидного режима также оказывают влияние увеличение сейсмической активности в регионе и размеры сейсмогенных областей.

В Азербайджане проблеме прогноза землетрясений были посвящены работы по радиометрии (Т.А.Золотовицкая, 1976; Алиев Ч.А., 1985) геофизике (Т.А.Исмаил-заде, 1979г.; М.И.Исаева, 1979), изучению влияния сейсмичности на газовый режим (Ф.Г.Дадашев, 1963; А.А.Якубов, 1978; Ш.Ф.Мехтиев 1980; З.З.Султанова, 1986; Ад.А.Алиев, 1989; АЛ.Кабулова, 1989 и многие др.) Однако, необходимо отметить, что все эти исследования проводились только в полевой период.

Исходя из опыта зарубежных исследований (1976-1979гг.), проведенных в Китае, России, Узбекистане, Дагестане, доказавших информативность геохимических предвестников для сейсмического прогноза, в 1979 году в Азербайджане, в РЦСС НАНА, впервые были организованы стационарные, круглогодичные сейсмогеохимические наблюдения при непосредственном участии автора.

Первый стационарный круглогодичный сейсмогеохимический мониторинг в Азербайджане был начат в 1979 году Р.А.Керамовой, в сейсмологической партии НЦ "Геофизика" AHA, под руководством Т.А.Исмаил-заде. Он был организован на первой в Азербайджане сейсмогеохимической станции-сгх/ст "Шихово", расположенной в Абшеронской сейсмогенной зоне (г.Баку, пос.Биби-Эйбят). С 1980 года, после организации Опытно-методической геофизической экспедиции Института геологии (ОМГЭ ИГАНА), переименованной в 1999 году в Республиканский Центр Сейсмологической Службы (РЦСС НАНА), под руководством А.Г.Гасанова начались планомерные, комплексные сейсмопрогностические работы в пределах Абшеронского и Шеки-Шамахинского сейсмопрогностических полигонов и других сейсмогенных зон Азербайджана.

Особенно интенсивно сейсмопрогностические исследования стали развиваться после сильного Исмаиллинского землетрясения (29.11.81г.; К=14;М=6.2). Исходя из того, что решение проблемы прогноза землетрясений возможно только комплексными сейсмологическими, геофизическими и геохимическими методами, начиная с 1983 года, после Постановления СМ Азерб.ССР № 398 от 29.09.83г., наряду с сейсмологическими и геофизическими исследованиями, в ОМГЭ ИГАНА активно стал проводиться также сейсмогеохимический мониторинг. В 1983г. была организована опытно-методическая геохимическая партия (ОМГХП), которая в 1999г. в системе РЦСС НАНА выросла в сейсмогеохимическую экспедицию (СГХЭ), руководителем которой с 1979-по настоящее время является автор.

Глава 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И АППАРАТУРА

Сейсмогеохимический мониторинг флюидов, проведенный автором в РЦСС НАНА в течение 1979-2002гг. был представлен круглогодичными

12

комплексными наблюдениями за пространственно-временными вариациями 3-х видов полей флюидов земной коры: 1. гидрогеохимическое; 2. газогеохимическое; 3. радиогеохимическое. Эти работы продолжаются и в настоящее время.

2.1. Характеристика режимной сети стационарных станций

Наблюдательная сейсмогеохимическая сеть станций РЦСС НАНА представлена объектами флюидов различного состава, которые представлен-ны подземными водами и газами, растворенными в них или свободно выделяющимися, а также-эманациями радиоактивных элементов вод и локальных участков земной поверхности. Изученные подземные воды различались между собой генезисом, условиями миграции, глубиной залегания, температурой, ионно-солевым и газовым составами, а также интенсивностью радиоактивного излучения.

На первом этапе работ (1979-1986гг.) все объекты наблюдений были расположены в пределах азербайджанской части южного склона мегантикли-нория Большого Кавказа, а также на его юго-восточном окончании. В географическом отношении эта территория охватывает площадь до 17000м2. В нее входят Абшерон, Шамахинский, Исмаиллинский, Огузский и Шекинский районы республики. Данный регион соответствует одноименным сейсмоген-ным (сейсмоактивным) зонам и представлен Шеки-Шамахинским и Абше-ронским сейсмопрогностическими полигонами Азербайджана (Шихалибей-ли, 1996).

За период 1983-1984г.г. были организованы и введены в действие, кроме гх/ст "Шихово", еще 3 сейсмогеохимические стационарные станции ("Шамахы", "Исмаиллы", "Шеки"), а также 1 пункт наблюдения ("Пиргули"). В течение 1985-1987г.г. были созданы ещё 2 сейсмогеохимические станции: "Варташен" (ныне-"Огуз") и "Губа".

С 1988г. были начаты сейсмогеохимические исследования на Малом Кавказе. В 1988 году, в Кельбаджарской сейсмогенной зоне одновременно проводились работы по гидрогеохимической съемке и режимные сейсмогид-ро,- и газогеохимические наблюдения на источниках углекислых минеральных вод "Нижний и Верхний Истису". В 1989 году, в Джабраильской сейсмоактивной зоне был открыт сейсмогеохимический пункт "Джабраил", где начались круглогодичные наблюдения за вариациями альфа-поля земной поверхности. Однако, начиная с 1990г., по объективным причинам (военный армяно-азербайджанский конфликт), сейсмогеохимические исследования на Малом Кавказе были приостановлены. В 1995 году, несмотря на крайне тяжелое экономическое положение, отсутствие новых приборов и недостаток специалистов в РЦСС НАНА, в Сиязаньской сейсмогенной зоне была открыта новая сейсмогеохимическая станция "Сиязань". Здесь были начаты круглогодичные режимные наблюдения за вариациями ионно-солевого состава слабоминерализованной, гидросульфидной, трещинно-жильной вода геолого-разведочной скважины "Чап-Чаглы" гидрогеохимическим методом.

После сильного Каспийско-Бакинского землетрясения (25.11.2000г.), наблюдательная геохимическая сеть была вновь расширена. Так, в 20012002гг. были начаты круглогодичные наблюдения за вариациями ионно-солевого состава воды Каспийского моря, на побережьях Сиязаньской, Аб-шеронской и Лянкяранской сейсмогенных зон. Данный вид сейсмогеохими-ческого мониторинга не имеет аналогов в мире.

В 2001г. была открыта новая сейсмогеохимическая станция-сгх/ст. "Лянкяран". Режимные наблюдения за вариациями ионно-солевого состава вод стали проводиться на 2-х объектах: 1. слабоминера-лизованный, азотный, гидросульфидный источник минеральной воды "Гариб"; 2. побережье Каспийского моря (г.Лянкяран).

В настоящее время расширение сети сейсмогеохимических станций, включая объекты наблюдений, продолжается.

2.2. Методы сейсмогеохимических исследований и аппаратура

Наблюдения за гидрогеохимическими и газогеохимическими полями проводились в РЦСС HAH Азербайджана, в основном, методами и аппаратурой, принятыми как за рубежом, так и в бывшем СССР (Султанходжаев, Зи-ган, 1980). Однако, ознакомление в течение 1983-1985г.г. с химическими методами анализов подземных вод, проводимых в учреждениях других республик бывшего СССР, аналогичных РЦСС НАНА, показало, что вопросами их унификации для целей сейсмопрогноза никто не занимается. В то же время, газогеохимические методы для решения этих задач в достаточной степени были уже разработаны в Институте сейсмологии АН Узбекистана под руководством д.г.-м.н. А.Н.Султанходжаева (1980). Необходимо отметить, что до 1985 г. в опубликованной литературе были описаны методы проведения гидрогеохимических анализов (В.И.Бахман, Г.М.Варшалл и др., 1960-1981). Однако, они годились только для полевых гидрогеологических экспедиций. Часто эти пробы вод стояли длительное время, дожидаясь своей очереди на химический анализ. В процессе проведения круглогодичного сейсмогеохи-мического мониторинга, автором было установлено, что состав вод при этом меняется из-за процессов адсорбции, кристаллизации и т.д.

В те годы (1976-1985гг.), при организации круглогодичных, ежедневных наблюдений за вариациями гидрогеохимических полей, многие специалисты столкнулись с нерешенными вопросами в области применения химических (аналитических) методов анализа подземных вод.

Учитывая, что для решения задач сейсмопрогноза одним из главных вопросов является оперативность проведения экспресс- наблюдений за геохимическими полями, в СГХЭ РЦСС НАНА в течение 1979-1985гг. были отработаны и завершены исследования по ревизии всех известных химических (аналитических и ионно-селективных) методов анализа подземных вод различного газового и ионно-солевого составов. Одновременно, в практику работ сейсмогеохимической экспедиции РЦСС НАНА, были внедрены впервые разработанные под руководством автора унифицированные экс-

14

пресс-методы определения отдельных параметров (pH, Eh, НС03, С03) в водах различного состава. Они имеют большое значение в практике сейсмо-прогнозных работ Азербайджана, т.к. значительно повысили надежность полученных результатов и сократили время их получения.

Особо следует выделить методы эмиссионного пламенно-фотометрического анализа подземных вод при гидрогеохимических исследованиях, а также-радиогеохимического мониторинга, который отражает наблюдения за вариациями альфа-и бета-излучений локальных участков земной поверхности. Эти виды работ являются уникальными, т.к. не имеют аналогов в мировой практике при проведении режимных сейсмопрогностических наблюдений геохимическими методами. Последнее направление, методика наблюдения за флуктуациями альфа-поля Земли, впервые было разработано и внедрено к.г.-м.н. Золотовицкой Т.А. в полевых экспедициях 1980-1984гг. В РЦСС НАНА. Этот вид наблюдений впервые был внедрен в 1985г. в автоматическом режиме (8 замеров в сутки) на Абшеронском и Шамаха-Шекинском сейсмопрогностических полигонах Азербайджана, в 4-х сейсмогенных зонах мегантиклинория Большого Кавказа (Абшеронская, Шамахинская, Исмаил-линская, Шекинская), и проводится по настоящее время. Кроме того, в течение 198б-1991гг. в автоматическом режиме проводился круглогодичный мониторинг вариаций радона в Абшеронской сейсмогенной зоне (скв. "Шихово №1").

Все виды сейсмогеохимических исследований, как и аппаратура на сейсмогеохимических станциях, были унифицированы в методическом и техническом отношениях. При этом, ежегодно вся геохимическая аппаратура проходила поверку в Госстандарте Азербайджана, а при необходимости-вывозилась на калибровку в гг. Москву и Волгоград. После 1991 года отдельные объекты сейсмогеохимических исследований были сокращены: некото-рые-как неинформативные, а другие-по причине нахождения в труднодоступных местах.

2.3. Методы обработки фактического материала

Автором ежегодно, по результатам сейсмогеохимического мониторинга, обрабатывался и интерпретировался огромный фактический материал, отражающий вариации режима флюидов на прогностических полигонах Азербайджана: были составлены графики вариаций геохимических параметров в пространстве и во-времени; таблицы и диаграммы, характеризующие влияние очагов сильных и катастрофических землетрясений (K>13;MUi>5.5;Mpv>5.7) Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспия на вариации геохимического режима флюидов; структурные карты, отражающие характер распределения различных параметров геохимического режима флюидов как в период подготовки сильного землетрясения в конкретном регионе, так и после него. Весь графический и табличный материал был разработан Р.А.Керамовой.

С целью выявления геохимических индикаторов сильных землетрясений, проводилась корреляция геохимических данных с сейсмологическими.

15

Алгоритм по выявлению закономерностей в годовом режиме распределения параметров геохимических полей и их взаимосвязи с изменением сейсмической активности заключается в следующем.

Вначале определялись верхние и нижние границы фоновых флуктуа-ций, а также дисперсия для каждого параметра в течение каждого сезона соответствующего года. Затем, на геолого-тектонической карте М 1:500000, которая была инденцифицирована со всеми опубликованными тектоническими картами (Шихалибейли, 1996) и дешифрированными космофотосним-ками (Ахундов, Велиев, Керамова, 1982), делалась привязка всех очагов землетрясений (К>9; Mpv>3.5) Азербайджана и акватории Каспия, которые происходили в каждом текущем году на территории Азербайджана (по данным "Каталога землетрясений", РЦСС НАНА 1979-2002гт.). Одновременно, учитывались все сильные землетрясения (К>13; Mpv>6.3), которые произошли на территориях сопредельных государств-Грузин, Дагестана, Армении, а также - (К>13; Мш>5.5) в Иране и Турции (Банк данных ИОЦ ГС РАН и Мирового Банка Сейсмологических Данных, США, 1988-2002).

Далее, по графику определялась величина аномальной амплитуды (А) концентрации для каждого геохимического параметра, относительно его фоновых значений ( х ). Это значение является количественной характеристикой процесса аномального изменения геохимического поля в период повышения сейсмической активности в пределах вышеуказанного региона. В 1978г. А.Н. Султанходжаевым, для выделения аномального значения концентрации при интерпретации сейсмогеохимнческого режима флюидов на сейс-мопрогностических полигонах Узбекистана, была предложена формула:

А = 3 * о, где:

А - аномальное значение концентрации данного химического элемента;

о - дисперсия фонового ( х ) значения для данного химического элемента, в соответствующий сезон года.

Однако, автор (А.Г.Гасанов и Р.А.Керамова, 1987), вначале эмпирически, на основе анализа сейсмогеохимнческого материала за период 19791992гг., установила, что в период подготовки катастрофических землетрясений (М>7.0) аномальное значение амплитуды концентрации параметра (А) во флюидах соответствует формуле:

А(М>7 0) = 3 * X

Автором, в 2000г. на основе ретроанализа сейсмогеохимнческого материала за период 1979-2000гг. было уточнено, что при подготовке сильных сейсмособытий в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (MLH>5.5-5-6.5), в т.ч для Кавказско-Каспийского региона (Mpv>5.7-s-7.5), аномальное значение амплитуды концентрации параметра (А) во флюидах соответствует формулам:

A(mlh=5.5-6.5) = 3.5 * CT ; A{mpv-5,7-7.5) = 3.5 * о Данный вывод является принципиальным. Он позволяет оперативно, при наличии даже 1 геохимического параметра-индикатора, установить: на-

16

чалась подготовка к реализации землетрясения сильного или катастрофического.

В 2001 году эти величины были подтверждены при использовании математического аппарата (разработка экспресс-методов оперативного выявления аномалий в геохимических полях):

а) автоматическое выделение короткопериодных аномалий в геохимических полях перед началом сильных и катастрофических землетрясений в реальном масштабе времени;

б) оперативная диагностика сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по геохимическим полям в реальном масштабе времени.

При этом, были получены новые результаты, подтверждающие корреляцию параметров землетрясения (энергетический класс, магнитуда, глубина его залегания, удаленность гипоцентра от объекта наблюдения, приуроченность очага к конкретному тектоническому разлому и сейсмогенерирующей зоне) с аномальными амплитудами в различных геохимических полях.

Результаты этих исследований позволили начать работу по оперативной идентификации местонахождения гипоцентров сильных и катастрофических землетрясений и аномальных возмущений в геохимических полях флюидов.

Глава 3. СЕЙСМОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА АБШЕРОНСКОМ И ШЕКИ-ШАМАХИНСКОМ

ПРОГНОСТИЧЕСКИХ ПОЛИГОНАХ, В СИЯЗАНЬСКОЙ СЕЙМОГЕННОЙ ЗОНЕ И АКВАТОРИИ КАСПИЯ

Из литературных источников известно [И.В.Мушкетов, 1899; Б.Б.Голицин, 1960; В.П.Барсуков, А.А.Беляев, 1979; Т.Рикитаки 1979; Осика, 1980 и многих др.], что сейсмогидрогеодинамические и сейсмогеохимиче-ские эффекты имели место не только в эпицентрах катастрофических землетрясений (1755г.-Лиссабон, 1855г.-Япония, 1902г.-Шамаха, 1905г.-Монголия, 1953г.-Южная Калифорния, 1964г.-Аляска и т.д.), но в отдельных случаях были обнаружены и на огромных расстояниях от них - до 5000км. Исходя из этого положения, целью сейсмогеохимических исследований, начатых в Азербайджане в 1979 году, было получение надежных критериев прогноза сильных и катастрофических землетрясений (М>5.5) для территории Азербайджана и акватории Каспийского моря. Первые обнадеживающие результаты были получены уже в 1981 году, за несколько дней до сильного Исмаиллинского (СЗ Азербайджан) землетрясения (АГ=13.2; М=5.4; Д=70-250км) с гипоцентром в Вандамской сейсмогенной зоне, а затем - в 1986 и 1989 гг. при подготовке сильного Средне-Каспийского землетрясения (А"=14.0; А/=4.5; А=300-^450км), с гипоцентром в зоне Абшероно-Прибалханского разлома. В период подготовки этих сейсмических событий были зафиксированы значительные аномалии в геохимических полях флюи-

17

дов объектов наблюдений, которые превышали фоновые значения на 300-600%.

В 1988 году, до катастрофического Спитакского землетрясения (Ар-мения-07.12.88г.; М>7.0; й=15км; A=350j-500km), были выявлены сейсмогео-химические аномалии, которые в отдельных случаях превышали фоновые значения до 1000% при относительном сейсмическом затишьи. Причем, они были обнаружены не только в гидрогеохимических, но также-газо,- и радиогеохимических полях флюидов Азербайджана. Однако, определить к какому сейсмическому очагу они относятся-было не возможно. Уже после сейсмо-события для данного гипоцентра были выявлены надежные параметры-индикаторы в разных объектах наблюдений (pH, С03, НСОз, £(Na,K), т.к. они подтверждались в течение длительного афтершокового периода 07.12.8830.01.89гг. Причем, в связи с этим катастрофическим землетрясением, которое имело обширную плейстосейстовую область (от г.Ставрополья, на юге СССР до оз. Ван, на юге Турции) весь имеющийся фактический геохимический материал РЦСС НАНА за период 1979-1988гг. ретроспективно был подвергнут детальному анализу.

В результате, был установлен важный факт-возникающие в отдельных случаях значительные аномалии в геохимических полях невозможно объяснить ни сезонными колебаниями, ни сейсмической обстановкой на территории Азербайджана и акватории Каспийского моря. Оказалось, что сопоставление данных по геохимическим полям объектов наблюдений с сейсмологическим материалом только по Азербайджану (на площади, имеющей радиус не более К=300*400км)-уже недостаточно. Убедившись в надежности имеющегося фактического геохимического материала, автором было решено расширить площадь сбора данных о сейсмических событиях до радиуса R=2000km, т.к. неоднократно были обнаружены короткопериодные аномальные всплески амплитуды концентрации отдельных параметров, которые соответствовали периоду подготовки катастрофических землетрясений, произошедших не только в Грузии, Армении, Дагестане (R=300+700km), но даже-в Иране и Турции (R<2000km). Эта территория включила весь Анатолийско-Ирано-Кавказский тектонический блок, являющийся сегментом Альпийско-Гималайского тектонического пояса Земли, а также-акваторию Каспийского моря. Как известно в ее пределах находятся очаги сильных и катастрофических только коровых землетрясений (М>5.5.0+7.5; Л<33км). Кроме того, большой неожиданностью явилось установление факта влияния очагов катастрофических глубокофокусных землетрясений (Л/>6.(Н7.5; /¡>180+300км) Гиндукушской сейсмогенной зоны Альпийско-Гималайского тектонического пояса на геохимический режим флюидов Абшеронской сейсмогенной зоны Азербайджана.

В дальнейшем (1990-2000гг.), на основе результатов ретроспективного анализа и интерпретации базы данных длительного сейсмогеохимиче-ского мониторинга в круглогодичном режиме (1979-2000гг.), автором впервые был установлен важный факт, имеющий большое научное и практиче-

18

ское значение - все сильные и катастрофические землетрясения, произошедшие в акватории Каспия, на территориях Азербайджана и сопредельных государств (Грузии, Дагестана, Армении, Турции и Ирана) проявились в аномалиях флюидодинамических процессов, протекающих на объектах наблюдений Азербайджана.

3.1. Краткая характеристика геологических условий и сейсмичности изученных регионов

В этой главе приведена краткая характеристика геологических условий и сейсмичности изученных регионов (Абшеронский и Шеки-Шамахинский прогностический полигоны, Сиязаньская сейсмогенная зона и акватория Каспиийского моря), на которых с 1979 года по настоящее время СГХЭ РЦСС НАНА проводит круглогодичный сейсмогеохимический мониторинг. Весь этот регион относится к южному склону, его юго-восточному окончанию и северо-восточному склону азербайджанской части мегантикли-нория Большого Кавказа, который, имея чрезвычайно сложное геологическое строение и богатые залежи полезных ископаемых, всегда представлял интерес в научном и практическом плане. В настоящее время геология и тектоника этой территории достаточно хорошо изучена. В связи с этим, в работе были использованы опубликованные результаты исследований по геологии, тектонике и сейсмичности известных азербайджанских ученых, геологов и сейсмологов - Э.Ш.Шихалибейли и Р.А.Агамирзоева.

Согласно иссследованиям Э.Ш.Шихалибейли весь этот регион относится к Альпийско-Гималайскому планетарному поясу сжатия литосферы и оказывает активное влияние также на геодинамику и геоморфологию Каспийской депрессии, входящей в крупную меридионально ориентированную зону прогибания земной коры. Это - зона коллизии крупнейших геоблоков, где литосфера находится в особенно неустойчивом состоянии, проявляющемся в активных современных движениях и сейсмичности. Резкие изменения характера строения фациально-тектонических зон и мегаструктур поперек складчатой системы связаны с глыбовым строением Большого Кавказа, доальпийский фундамент которого расколот на отдельные блоки, ограниченные в течение всего альпийского цикла или отдельных его стадий разломами (швами) глубокого заложения. Последние испытывали интенсивные дифференциальные движения, предопределяя современную структуру области.

По материалам Р.А.Агамирзоева, в азербайджанской части Большого Кавказа, в пределах региона, где проводились сейсмогеохимические исследования, выделены следующие сейсмогенные зоны и разломы: на Абшерон-ском сейсмопрогностическом полигоне-Северо-Абшеронская (Сангачал-Нардаранская зона разломов), на Шеки-Шамахинском полигоне-Зангинская (Кайнарско-Зангинский разлом), Вандамская (Вандамская зона разломов) и Шамаха-Вандамская (Аджичай-Алятский и Северо-Аджинаурский разломы), Сиязаньская (Сиязаньский разлом), а в акватории Каспийского моря выделена Каспийская сейсмогенная зона (в северной части-Махачкапа-

19

Красноводский разлом, в средней-Абшероно-Прибалханский, в южной, под Абшероном-морское продолжение Вандамской системы разломов). На рис.3.1.1.приведена карта разломов по Агамирзоеву P.A. и расположение сейсмогеохимических станций.

3.2. Краткая характеристика сейсмической активности в пределах акватории Каспия и Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (Азербайджан, сопредельные страны) за период 1979-2002ГГ.

За период 1979-2002гг. в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказкого тектонического блока и акватории Каспия произошло 1400 сильных (К>13;М>5.5;Ь=20^70км) и 18 катастрофических землетрясений (М=6.0-ь7.5;Ь=20+70км), эпицентры которых были удалены от объектов сейсмогеохимических наблюдений на эпицентральное расстояние Д=70-5-2000км. Катастрофические землетрясения сопровождались значительными человеческими жертвами и огромным материальным ущербом. На основе анализа фактического материала, отражающего сейсмическую активность за указанный период в акватории Каспия, Азербайджана и сопредельных стран (Грузия, Дагестан, Армения, Турция, Иран) установлено, что наибольшее количество очагов, реализовавших сильные и катастрофические землетрясения находились на территориях Турции и Ирана. Например, только в течение 1997-2002гг. в Турции произошло 130 сильных сейсмических событий и 5 катастрофических землетрясений. При этом, большинство гипоцентров концентрировалось в центральной части страны, в зоне Анатолийского разлома (Адана, Эрзиджан, Измит, Конья, Афион). На территории Ирана наиболее опасные сейсмические очаги располагались на северо-западе (Ардебиль, Зенджан) и северо-востоке (Мешхед, Бам). В Кавказско-Каспийском регионе максимальной сейсмической активностью характеризовались Грузия (юго-восточная и центральная области-Рачин, Джавахетское нагорье), Армения (юго-восточная область, Спитак) и акватория Каспия (се-верая, средняя и южная часть). Необходимо отметить, что характеризуя сейсмичность изученного региона в своей последней работе, Э.Ш.Шихалибейли рассмотрел тектонические предпосылки возникновения разрушительных землетрясений на Кавказе в конце XX века (1988-Спитакское, Армения; 1991-Рачинское, Грузия). Он считал, что их гипоцентры являлись глубокофокусными, мантийными, т.к. охватывали обширную область~от Ставрополья (Россия) до Турции и генетически были связаны с активизацией (интенсивным поднятием) Транскавказского поперечного поднятия, рассекающего Кавказ от Ставрополья на севере-до оз. Ван на юге Турции, т.к. вдоль этого поднятия и по его флангам на востоке и западе проходят протяженные глубинные разломы. Именно с наличием данного факта вся полоса вдоль Транскавказского поперечного поднятия является сейсмо-опасной.

Рис. 3. 1.1. Карта новейших и активнзиров анных древних разрьв ов н

землетрясений территории Азербайджана (по Агамнрзоеву Р_А„). Условное обозначение

1 - краевой глубинный разлом (зубцы указывают направления падения его

поверхности),

2 - поперечный разлом в структуре Кавказа, 3- кехгяыбогыв разлом;

1 -краевой глубинный разлом (зубцы указывают направление падения его поверхности),

2 - разлом поперечный ж. структуре Кавказа;

3 - мвжглыбовый разлом

Глубинные раз ломы; I - Мах ичкалинско-Ирае новодский; П-Ваядамский,

Ш - Пред малокавсазсккй, IV -Аикавая-Ооникский

Поперечные разломы: А - Закатало - Шамхорсисий, Б-Шеки-Евлахский,

В -Куткашен-Чыхырлянский; Г - Заладяо-Каспийский; Д - Яш минский, Е - Ханлар-

Хачбулагсхвй, Ж-Мроэдаг-Зодскнй, 3 - Тертерский, И-Хачшгчайский; К-Нижне-

Араксияскяб

Мееглыбовые разломы: 1-Худггг-Хачмасский,2-СяазаньскиЙ,3-ГлавнокавгапсЕий, 4-Кайнареко- Зангиисгий, 5-Оеееро-Аджияоуракий; 5' Аджичай-Алятский; 6-Южио-Аджииаурский; б'-Восточно-Курияский. 7-Маштагинсшй (Северо-Абшеронский). 8-Куринский, 9-Мровдагский. Ю-Гарабжосяй, П-Башлыбельсетй, 12-Назсчеванскнй

При систематизации и корреляции геохимического и сейсмологического материала были сопоставлены: а) 5 236 ООО данных по вариациям параметров круглогодичных сейсмогеохимических наблюдений (11 гидрогеохимических параметров-на 27 объектах в течение 1986-1990гг., а с 19912002гг. были дополнительно введены 5 объектов; 1 газогеохимический (гелий, растворенный в подземных водах 7 обьектов)-с 1986г. по 2002гг., 8 газогеохимических (углеводороды и неуглеводороды) и 1 радиогеохимический параметр (радон)-на 1 объекте, в течение 1986-1990гг. Все эти наблюдения велись в дискретном режиме. Кроме того, с 1986г. по 2002гг. наблюдались вариации 1 радиогеохимического параметра, альфа-излучения локального участка земной поверхности на 4 объектах в автоматическом режиме, по 8 замеров в 1 день; б) сейсмологические параметры 60-ти сильных и катастрофических землетрясений (М>5.5н-7.5), которые произошли за период 19792002гг. в акватории Каспийского моря, на территориях Азербайджана и сопредельных государств (Грузия, Дагестан, Армения, Турция, Иран); в) сейсмологические параметры также 740 сильных землетрясений (М=5.5^6.5) в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока за период 1988-2002гг.

В таблице 3.2.1. приведены данные о расположении гипоцентров всех сильных землетрясений, произошедших в акватории Каспия, на территориях Азербайджана, Грузии и Армении, а также катастрофических сейсмических событий в пределах Турции и Ирана. Кроме того, в ней отражены данные о приуроченности очагов землетрясений к зонам разломов, а также-об информативных сейсмогеохимических критериях на прогностических полигонах Азербайджана.

З.З.Сейсмогидрогеохимические исследования .

Сейсмогидрогеохимические стационарные исследования были представлены круглогодичными наблюдениями за вариациями ионно-солевого состава подземных вод на южном склоне азербайджанской части Большого Кавказа (Шекинская, Огузская, Исмаиллинская сейсмогенные зоны), его юго-восточном продолжении (Абшеронская сейсмогенная зона), северовосточном склоне (Кубинская и Сиязаньская сейсмогенные зоны), а также на побережье Каспия. Всего, за период 1979-2002гг. сейсмогеохимический мониторинг охватил 32 объекта подземных вод (18 скважин, 11 минеральных источников и отбор проб морской воды Каспия с 3-х побережий-Сиязаньское, Абшеронское, Лянкяранское). В течение 1990-1992гг. были завершены работы по выбору наиболее информативных и недорогостоящих методов наблюдений, а также-информативных и доступных объектов наблюдений флюидов. С 1993 года по настоящее время круглогодичным, сейс-могидрогеохимическим мониторингом охвачены подземные воды 8 артезианских и субартезианских скважин, 3 источников и 3-х объектов наблюдений на побережье Каспия. Отбор проб проводится круглодично, в дискретном режиме: 5 раз в неделю, 1 раз в день, а на Абшероне (скв. "Шихово №Г')-2 раза в день. Сейсмогидрогеохимический мониторинг до 1992г. был представ

22

Классификация очагов землетрясений (К>13; М>5.5) Аиатолийско-Ирано-Кавказского региона и акватории Каспия, тектонических разломов и информативных геохимических полей Азербайджана

_____Таблица 3.2.1.

Землетрясение

№ Дата Место расположения гипоцентра Название землетрясения Параметры Приуроченность очага к разлому Прогностический полигон, где зафиксирована аномалия Эпицентр расстояние Д, км Информативные сейс-мопрогностические поля

К, h, км

М

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 29.11.81 Азербайджан Исмаиллин-ский р-н Исмаил-линское 13.2 Mpv= =5.4 10 Пересечение Северо-Куринс-кого и Мартуни-Исмаиллннского Абшеронский, Шеки-Шамахинский 280 70+140 Гидрогеохимические

2 06 03.86 Каспийское море Средне-Каспийское 13.0 Mpv= =6.2 40-5-70 Абшероно-Прибалханский Абшеронский, Шеки-Шамахинский 400 160+300 Гидрогеохимические, радиогеохимические

3 13.05.86 Юж Грузия Юж. Грузинское (Ахалка-ланское) 12.9 Mlh= =6 3 - Продолжение Вандамского Абшеронский, Шеки-Шамахинский 450 300+350 Гидроеохимические, радиогеохимические

4 07.12 88 Армения Спитакское >15 Mlh=7 .5 13 Ленинаканский Абшеронский, Шеки-Шамахинский 550 300+400 Гидро-, газо-, радиогеохимические

5 17.09.89 Каспийское море Средне-Каспийское 14.0 Mpv= =6.2 40-5-70 Абшероно-Прибалханский Абшеронский, Шеки-Шамахинский 160 270+400 Гидро-, газо-, радиогеохимические

б 21.06 90 СЗ Иран Рудбарское >15.0 Мщ=7.5 33 Абшеронский, Шеки-Шамахинский 800 920+1200 Гидрогеохимические, радиогеохимические

7 29.04.91 Юж. Грузия Рачинское >150 Miföl 31 Гвартели-Зангинский Абшеронский, Шеки-Шамахинский 400 300+250 Гидрогеохимические, радиогеохимические

8 31.08 93 Каспийское море Сев Каспийское 12.4 Mpv= =4.9 - Махачкала-Красноводский Абшеронский, Шеки-Шамахинский 250 300-400 Гидрогеохимические, радиогеохимические

Продолжение таблицы 3.2.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

9 27.06.95 СЗ Иран Ардебильское >15.0 Мш=7.5 20 - Абшеронский, Шамахинский 500 600+800 Гидрогеохимические

10 03 02 97 СЗ Иран Хорасанское >15.0 33 Абшеронский, Шамахинский 2000 2200 Геофизические и идрогеохимические

И 09 02.97 Юж Грузия Тбилисское >13 - Кахетино-Лечхум-кий (Грузия), продолжение на северо-запад Вандамского-ского разлома Абшеронский, Шеки-Шамахинский 250+400 500

12 28.02.97 СЗ Иран Ардебильское >15.0 Мщ=6 5 33 _ Абшеронский, Шеки-Шамахинский 600+800 500

13 27 11 97 Юж Грузия - 12.4 Мщ.=5.6 10 Кахетино-Лечхум-кий (Грузия) Абшеронский, Шеки-Шамахинский 500 100+410

14 20 06 98 Турция Адананское >15.0 1Ииг=6.5 33 Пальмиро-Абшеро-но-Мангышлакский суперлинеамент Абшеронский >2000 Гидрогеохимические

15 07.07.98 Азербайджан Лерикское 13.3 Мру=6.0 14 Предмапокавказский Абшеронский, Шамахинский 400 500-550 Геофизические и гидро геохимические

16 04.06 99 Азербайджан Агдашское 12.8 Мру=5.8 16 Агдашский Абшеронский, Шеки-Шамахинский 220 120+170 —//—

17 17 08 99 Турция Измитское >15 0 Мин=7.5 33 Пальмиро-Абшероно-Мангыш лакский суперлинеамент Абшеронский, Шеки-Шамахинский >2000 ...V/—

18 27 09.2000 Каспийское море Сев. Каспийское 14.5 Мру=6 2 40 Махачкала-Красноводский Абшеронский, Шеки-Шамахинский, Сиязаньская сейсмо-зона 70 120-220 Гидро,-газогеохимический

Продолжение таблицы 3.2.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

19. 25 11.2000 Каспийское море Юж.Каспийское (Каспийско-Бакинское) 15.0 Мру=6. 4 40 Махачкала-Красноводский Абшеронский, Шеки- Шамахин-ский,Сиязаньская сейсмозона 70 120+220 100

20. 11.2001 Турция >15.0 Мщ=7.5 33 ___ _,/_ Й000 -—//—-

19. 26.04.02 Юж.Грузия Юж.Грузинское >150 Мщ=6.5 15 Кахетино- Лечхумкий, продолжение на северо-запад Вандамского-ского разлома Абшеронский, Шеки-Шамахинский, Сиязаньская и Предмалокавказс-кая сейсмогенные 400 300+250 350 500

20. 26.12.03 ЮВ Иран Бамское Мщ=6 7 33 - Абшеронская, Шеки-Шамахин-ская, Сиязаньская и Предмалокааказс-кая сейсмогенные >2000

лен химическими видами анализов за вариациями макроэлементов (аналити-ческий-ионы НС03, СОэ, 804, £(С1,Вг,1), £(№,К), Са, общая жесткость, минерализация; ионно-селективный-рН, ЕЬ, С1,ВгД; пламенно-фотометрический- К, Ыа, Са, БЮг) и микроэлементов (аналитический-Си, Щ, фотометрический ДРе2+ , Ре3+). После 1992 года по настоящее время были исключены пламенно-фотометрический вид анализа, а также определение ионов Си, ^ как дорогостоящие и малоинформативные.

3.3.1. Сейсмогидрогеохимический режим флюидов

Известно, что на вариации гидрогеохимического режима подземных вод большое влияние оказывают различные факторы: гидрометеорологические, физико-химические в системе "вода-порода", геологические, тектонические, сейсмичность, а также-техногенное влияние человека на окружающую среду. Анализ гидрогеохимических полей флюидов на объектах наблюдений показал, что сезонные флуктуации ионно-солевого состава в течение 1979-2002 гг., в целом, были стабильными, несмотря на сезонные климатические и гидрометеорологические изменения. Дисперсия фоновых отклонений их в водах в течение сезона не превышала 5-10%, несмотря на различия в температурном режиме, ионно-солевом составе, условиях формирования, глубинах залегания и миграции подземных вод. Учитывая, что среди них имелись фунтовые, артезианские и трещинно-жильные холодные, термальные и субтермалъные воды, следует принять во внимание, что минимальные значения дисперсии фона соответствуют флюидам, мигрирующим в зонах гипергенеза, т.е. в зоне затрудненного водообмена с дневной поверхностью, которая находится на глубине Ь=10^15 км. К ним относятся теплые и горячие (1°С=20-62) гидросульфидные воды скважин "Шихово №1" и "Сураханы" Абшеронской сейсмогенной зоны; "Чаган №1", "Шамахы №8",'"Чухурюрд №49"-Шамахинской сейсмогенной зоны; "Гейбулаг" и "Алагапы" - Шекин-ской сейсмозоны. Однако, при относительно стабильном сезонном гидрогеохимическом режиме вод объектов наблюдений, в период повышения сейсмической активности (К£13, М>5.5) на территории в радиусе Д<2000км, в них фиксировалось аномальное изменение гидрогеохимического поля. Таким образом, автором впервые были установлены следующие важные факты:

а) аномальное изменение геохимического режима флюидов возникает в результате воздействия различных физико-химических полей (электромагнитные и акустические различного диапазона, геодинамические и др.), которые генерируют в очаге будущего сильного или катастрофического землетрясения (Мьн>5.5; МРУ>6.3), в период его подготовки к реализации землетрясения. Это влияние-наиболее значимое. Оно превышает все остальные воздействия среды;

б) на геохимический режим флюидов Азербайджана оказывает влияние сейсмическая обстановка не только данной территории, но также-в акватории Каспийского моря и на территориях сопредельных государств (Грузия, Россия (Дагестан), Армения, Турция, Иран), где на-

26

ходятся гипоцентры сильных (MLH>5.5^6.5) и катастрофических (М!.н>6.6^-7.5) землетрясений.

в) при наличи одинаковых параметров-индикаторов в объектах наблюдений флюидов, их различные комбинации соответствуют конкретному сейсмическомк очагу.

Большой интерес также представляет изучение влияния приливных процессов на ход суточных вариаций ионно-солевого состава подземных вод. С этой целью в СГХЭ РЦСС НАНА впервые была проведена работа по оценке гидрогеохимического режима подземных вод в объектах наблюдений Аб-шеронской сейсмогенной зоны и Каспийского моря на побережье Абшерона. Изучение ионно-солевого состава вод проводилось химическими (аналитический и ионно-селективный) методами. Пробы вод отбирались каждые 2 часа в течение 3-х суток. Интерпретация полученных данных показала, что в течение суток значения фоновых вариаций концентрации таких параметров как ионы pH, НСОз", С032", E(Cl,Br,I)", S042", Са2+, Mg2+, общая жесткость, 2(Na, К)+, минерализация для всех объектов идентично. Незначительное изменение фона было отмечено только для значений ионов Eh и S042" в водах скважины "Шихово №2" и Абшеронского побережья Каспийского моря. Однако, эти отклонения настолько малы, что ими можно пренебречь.

3.3.2. Влияние очагов сильных и катастрофических землетрясений

Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока на гидрогеохимический режим флюидов

За период 1979-2002гг. в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказкого тектонического блока и акватории Каспия произошло 1400 сильных (К>13; MLh>5.5, Mpv>6.3; Ь=20+70км; Д=70+370км) и 18 катастрофических землетрясений (Мш==6 0-5-7.5;Ь=2(К70км;А=350-5-2000 км). Последние сейсмособы-тия сопровождались значительными человеческими жертвами и огромным материальным ущербом. Их гипоцентры находились в сопредельных с Азербайджаном странах (Армения, Турция, Иран). Характер проявления сейсмо-геохимических аномалий отражен в разработанных автором таблицах (таблица 3.3.2.1), графиках и картах.

1. Армения (Спитакское-1988г.); 2. Иран (Рудбарское-1990, Ардебиль-ское-1997, Хорасан-Мешхедское-1998г.г.); 3. Турция (Эрзиджанское-1992, Адананское-1995, 1998, Измитское-1999, Конья-2001, Афион-2002гг.). Кроме катастрофических, в Кавказско-Каспийском регионе, который входит в состав Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока, произошло 8 сильных (K>13;Mpv>6.3) сейсмособытий. Их очаги находились на более близких эпицентральных расстояниях (Д=70ч-370км) от объектов геохимических наблюдений:

1. Азербайджан (Исмаиллинское-1981; Лерикское-1998; Агдашское-1999г.г.); 2. ЮВ Грузия (Рачинское-1991, 1997; 2002гг.); 3. акватория Каспийского моря (Средне-Каспийское-1986, 1989; Южно-Каспийско-Бакинское-2000гг.).

Связь аномальных гидрогеохимических параметров-индикаторов с сейсмичностью (Шеки-Шамаха-Абшеронская сейсмоактивные зоны)-1988г.

Таблица 3.3.2.1.

Эемлнркасн Наыешасеймвам иобьаадтапвдаы К Ь д Номэк пермяра фаих, мгй1 Аномальноезювме; мп!п Хфэма времеж провления аномальней гмпгицда

Два

Два Условное «М№ вайе Мах гпг Нею» Кснгц лжами Период д«

07.1288 Ю-3 Арме»« Шаакки сейэмвав (с/зсга) 169 1 0 290 рН 7.7 — 69 0612 1012 ог 1012 5

(Оиж- сюе) илнйммв» ВРЭ-Л 13 21 — 07.12 09.12 09.12 3

млаойэсе 0№ 9 0 — 07.12 09.12 0712 2

ЦЬмэатвк с/зсш

скв. «Чат№2» адел 9 18 — 0512 07.12 06.12 3

Малоода СЬЩчЬ

Абшероскаяс/ээга

»в.<Щиэва№1» Ш&Л 160СМ700 5400 — 05.12 1512 1012 И

мианоо? № 10 — 5 05.12 06:12 1012 4

2-2.4 56 — 0512 31.12 07-1012 17

сха<<Шимзк№2>> 430 а -90400 — -200 0512 0612 0512 2

N0 ноа 4(Н0 145 — 0512 1012 0712 6

80004300 — 4500 0512 23.12 0912 19

26007^0 4000 — 0612 1Ш2 09-1012 4

470 зад 1200-1300 3400 — 07.12 1612 1012 10

ШЖСНОО1 ЗЯН00 800 — 0612 1612 Щ 1312 11

Перед всеми вышеуказанными землетрясениями, наблюдалось длительное (5-6месяцев) сейсмическое затишье, а все зарегистрированные сейс-мособытия по энергетическому классу не превышали К> 10^11.4.

Исключением следует считать землетрясения, произошедшие в 1981 и 1998г.г. В первом случае, с интервалом в 10 дней реализовались слабое Шамахинское землетрясение (19.11.81г., Мру=4.5,К=9.9,Ь=35-И0км) и сильное Исмаиллинское (29.11.81г.; Mpv=5.4;K=13.2;h=10KM), расстояние между гипоцентрами было Д=40км. Причем, до 19.11.81г. на территории Азербайджана было отмечено относительное сейсмическое затишье. Во втором случае, в 1998г., с интервалом в 1.5 месяца произошли катастрофическое землетрясение в Турции (Адананское-20.06.98г.;Мьн^7.2) и ощутимое-в Азербайджане (Лерикское-09.07.98г.;Мру=6.0;К=13.3).

Все эти результаты были опубликованы в работах автора и А.Г.Гасанова в течение 1981-2002г.г. Ниже приведена краткая характеристика аномалий, обнаруженных в вариациях гидрогеохимических полей флюидов-объектов наблюдений.

1. Исмаиллинское сильное землетрясение (29.11.81г.; Mpv=5.4; К=13.2; h=10KM)-ero очаг находился в северо-западной части Азербайджана (г. Исмаиллы), в пределах Шеки-Шамахинского сейсмопрогностического полигона, в Исмаиллинской сейсмогенной зоне и был удален от объектов наблюдений в Абшеронской сейсмогенной зоне (скв."Шихово №1"), на расстояние А=290км, а в Исмаиллинской (ист. "Диаллы")-Д=10км. За 5 дней до реализации этого землетрясения в течение 2-х дней, впервые период 19791981гг. после начала стационарного сейсмогеохимического мониторинга в Азербайджане, в воде скв."Шихово №1" были выявлены синхронные положительные аномальные значения для ионов магния (Mg), общей жесткости (об.жест.). В тоже время, сульфат-ионы (S04) в течение указанного времени исчезли в ионно-солевом составе термальной воды скв."Шихово №1", т.е. концентрация данного параметра стала ниже порога чувствительности метода его определения. В исмаиллинском объекте наблюдения, в маломинерализованной воде ист. "Диаллы" (Мминер=0.9-1.1г/л), за 8 дней до сейсмособы-тия, в течение 4-х дней, были обнаружены положительные аномалии ионов суммы хлора, брома и йода £(С1,Вг.1). Величина аномального отклонения информативных параметров варьировала в пределах 500-И 200%, относительно фоновых значений.

2. Спитакское катастрофическое землетрясение (07.12.88; Mi.H=7.5;h= 10км)-его очаг находился в юго-западной части Армении и был удалён от объектов сейсмогеохимических наблюдений Азербайджана на расстояние Д=350^550км. Во флюидах Шекинской сейсмозоны (А=350+370км), наиболее близкой к данному очагу, период подготовки этого сейсмособытия сопровождался изменением почти всех параметров гидрогеохимического режима пластовых вод, независимо от их ионно-солевого состава. При этом было обнаружено, что амплитуды концентрации ионов Eh, ДС1, Br, J)",

29

£(Ре2+, Ре3+) и нафтеновых кислот имели везде только повышенные значения относительно фона. Следует отметить, что для большинства параметров было характерно изменение величины концентрации на 200*350%, начиная с 06.12.88г. до 31.12.88 г., т.е. были охвачены периоды "форшок-шок-афтершок". Однако, при удалении от очага на расстояние Д=400+550 км, аномалии были отмечены уже только в водах глубокой зоны миграции (скв. "Шихово №1, Шихово №2, Чаган №1"). Особенно важно отметить синхронность во-времени возникновение аномалий на объектах наблюдений в пределах всех сейсмогенных зон Абшеронского и Шеки-Шамахинского прогностических полигонов. Период аномалий соответствовал 5*25 дням и был зафиксирован в Шекинской и Шамахинской сейсмозонах за 10*15 дней до сейсмособытия, а в Абшеронской-за 1*3 дня до землетрясения. Она была наиболее удаленной от данного очага.

3-4. Северо-западные Иранские катастрофические землетрясения-Рудбарское (21.06.90г.;Мьн=7.5;Д=500*750км); Ардебильское (28.02.97г.; М! н=7.5; Д=400*520км). Наиболее близко были расположены к этим гипоцентрам объекты наблюдений Абшеронской сейсмозоны. Самыми информативными в период подготовки этих сейсмособытмй были трещинно-жильные, гидросульфидные, субтермальные и горячие (1°С=18*62) воды, в которых наблюдалось резкое увеличение концентрации ионов БО^ 2ХС1,Вг,3), 2(Иа,К) и минерализации за 2*6 дней до основного сейсмотолчка (шок). Причем, во всех вышеуказанных сейсмических очагах наблюдалась интенсивная афтер-шоковая деятельность, которая в период подготовки сильных толчков (К= 13*15;М|_н^5.5*6.0) также отразилась во всех объектах наблюдений Абшеронской сейсмогенной зоны в виде аномалий в гидрогеохимических полях.

Аномальные всплески амплитуды концентрации отдельных ионов были обнаружены также в водах Шамахинской сейсмогенной зоны (скважины "Чаган N1", "Шамаха N8", "Чухурюрд N49"), несмотря на их значительную удаленность (Д=600*750км) от эпицентров землетрясений. Кроме того был установлено 2 важных факта: а) концентрации элементов-индикаторов (НС03", Х(С1,Вг,1)\ £(Ыа,К)+ хотя и не превышали 150*200%, но четко проявились на фоне стабильного режима флуктуаций указанных параметров; б) обнаружены синхронные аномальные модуляции за 10*30 дней до сейсмосо-бытий, т.е., намного раньше, чем в более далеких объектах Абшеронской сейсмозоны.

5. Южно-Грузинские катастрофические землетрясения-Рачинское (29.04.91-К=15, Мру=6.3, А=70*300км; 09.02.97-Мру=6.3, Д=70*300км; 24.04.2002-К=12.5,Мру=5.3,А=70*ЗООкм). Их очаги находились на юго-востоке Грузии. Отметим, что незадолго до первого сейсмособытия, произошло также Южно-Дагестанское слабое землетрясение (19.04.91 г.;К= 10.3;Ь=! 0км; Д=70км). Однако, при сравнении сейсмических характеристик этих событий видно, что при одинаковом эпицентральном расстоянии (Д=70км) от объектов наблюдений Шекинской сейсмозоны, наи-

30

более близкой до этих 2-х очагов, энергетический класс был намного выше у Рачинского землетрясения. Поэтому, аномальные изменения (рН, ЕЬ, Са, М§, НС03-ионы) гидрогеохимического поля, очевидно, соответствуют именно Рачинскому очагу. Величина аномального отклонения, относительно фоновых значений, у многих параметров варьировала в пределах 700+2000%. В период подготовки Рачинских землетрясений были зафиксированы коротко-периодные аномалии (в течение 3-4-х дней) за 9+10 дней до основного сейс-мотолчка. Особо следует отметить, что все информативные объекты наблюдений для вышеуказанных грузинских очагов расположены вдоль всей трассы Вандамской системы разломов. Именно наличием данного факта мы объясняем влияние сейсмического поля этих гипоцентров на гидрогеохимического поля объектов наблюдений, вызывая в них короткопериодные, аномальные всплески концентрации элементов в период подготовки указанных землетрясений.

6-7. Турецкие катастрофические землетрясения-Эрзиджанское (13.03.92г.; Мщ>7.0; Д=1800+2000км) и Адананское (15.04.1995г., Мин>7.0,Д=1800+2000км; 20.06.1998г.,Мш>7.0,Д=1800+2000км), очаги которых находились в центральной части Турции, были удалены на значительное расстояние (Д=1800+2000км) от объектов сейсмогеохимических наблюдений. В период подготовки этих землетрясений, с начала года до момента основных сейсмотолчков, наблюдалось относительное сейсмическое затишье, т.е. энергетический класс землетрясений, зарегистрированных на территории Азербайджана и других сопредельных государств не превышал К=9.0+10.0, а магнитуда-Мру<4.0+5.0. Анализ геохимического фактического материала показал, что из-за удалённости очагов, короткопериодные (2-4 дня) информативные аномальные вариации С03, ДС1,Вг,1), 804-ионов гидрогеохимических полей не превышали 200+350% относительно фона. Причем, эти аномалии проявились только в глубокозалегающих гидросульфидных (скв. "Шихо-во №1") и высокоминерализованных (скв. "Шихово №2") водах Абшерон-ской сейсмогенной зоны.

8-9. Турецкое-Измитское катастрофическое землетрясение (17.08.99г.5;Л=1800+2000км) сопровождалось многочисленными аф-тершоками (К<13+15^^=5.5+6.0) в радиусе 11=50+100км, очаги которых находились в центральной части Турции, на пересечении 2-х крупных тектонических зон-Анатолийского разлома и Пальмиро-Абшероно-Мангышлакского суперлинеамента. Эти очаги были удалены на значительное гипоцентральное расстояние (Д=1800+2000км) от объектов наблюдений Азербайджана (Абшеронский и Шеки-Шамахинский сейсмопрогностические полигоны). Анализ фактического геохимического материала показал, что из-за удалённости очагов, аномальные вариации были зафиксированы, в основном, короткопериодные (2-6 дня). К ним относятся как многочисленные параметры гидрогеохимических полей (ионы натрия, карбоната, магния, кальция, гидрокарбоната и минерализации) в глубокозалегающих водах объектов наблюдений Абшерона, так и отдельных элементов-индикаторов в других сейсмозонах. В частности, в Шамахинской сейсмозоне к ним относятся ионы карбоната (СОэ), хлора (С1) и йода (I), в Сиязаньской-суммы ионов натрия и

31

калия-£(№+К), а в Шекинской-только хлора (С1). При этом, во многих объектах наблюдений величина аномального отклонения амплитуды концентрации параметров, относительно фоновых значений, достигала до 500%, а в отдельных случаях-даже до 1000%.

10. Агдашское сильное землетрясение (04.06.99r.; К=12.8; Мру=5.8; 11=15.7км; Д=80+250км). Этот очаг, находившийся в зоне Южно-Аджиноурского разлома, проявился вначале форшоком в апреле (26.04.99; К=10.4; 11=15.1км) и 13-тью афтершоками (К= 10+11) в течение июня. Данное сейсмособытие отразилось синхронными аномальными вариациями гидрогеохимических полей во всех объектах наблюдений Абшеронской, Шамахин-ской и Шекинской сейсмогенных зон, за исключением-Сиязаньской. При этом, на Абшероне к информативным элементам по вышеуказанному очагу относятся ионы натрия и калия -£(Ыа+К), карбоната (СО}) и хлора (С1); в Шамахинском районе-также карбонат (С03), йод (1)и хлор (С1)-ионы, а в Шекинском-только хлор (С1)-ион. Период аномалий, учитывая небольшую глубину залегания гипоцентра, соответствовал 5-10 дням и был зафиксирован за 3-10 дней до сейсмособытия. При этом, величина аномальных амплитуд элементов-индикаторов во всех объектах наблюдений варьировала в пределах 350+500% относительно фоновых значений.

Этот факт был зафиксирован также в Шекинской зоне, где объектом наблюдений была слабоминерализованная вода нисходящего источника, инфильтрационного генезиса. При этом, крайне важно отметить, что нами впервые был установлен факт кратковременного влияния сейсмического очага (К>15; Мру>6.3) на гидрогеохимический режим вод такого генезиса. Это явление было зарегистрировано нами неоднократно.

Природу данного явления мы объясняем тем, что генерация и излучение сейсмическим очагом волн различной природы, возникающих в результате геологических, тектонических, термических, физико-химических и др. процессов (электромагнитные и акустические различного диапазона, гравитационные и т.д.) вызывает короткопериодное изменение ионно-солевого состава подземных вод, независимо от условий их формирования и миграции. Релаксация гидрогеохимического поля происходит под действием автоволновых процессов, в основном, за 2-5 дней в зависимости от эпицентраль-ного расстояния до объекта наблюдения и глубины залегания гипоцентра будущего землетрясения.

33.3. Влияние очагов Каспийского моря на гидрогеохимический режим флюидов

Из опубликованных работ А.Р.Агамирзоева (1976) известно, что в акватории Каспийского моря очаги землетрясений концентрируются, в основном, в 3-х зонах: а) на севере-в зоне Махачкала-Красноводского разлома генерируются Северо-Каспийские землетрясения (К=11+12.4; Мру=4.5+5;И<16^42км; Д=140+350км); б) в средней части-в зоне Абшероно-Прибалханского разлома находятся очаги Средне-Каспийских землетрясений

32

(К=13—14; Мру=6.0~6.5; Ь<45-70км; Д=160-550км); в) в южной части акватории Каспия, в т.ч. и под Абшеронским полуостровом находятся очаги (К<12.0+14.0; Мру<4.5н-6.5;Д=7(Н350км), которые Р.А.Агамирзоевым названы Южно-Каспийскими. Последний из этих очагов находится недалеко от Баку (Д=70км), между морскими продолжениями разломов Аджиноур-Алятского (Вандамская система разломов) и Северо-Абшеронского (по Р.А.Агамирзоеву). Именно в нем, вопреки незначительным сейсмотолчкам в предыдущие годы, 25.11.2000г. произошла реализация сильного землетрясения (Мру=6.2). За период 1979-2002гг. в акватории Каспийского моря произошло три сильных сейсмособытия. Из них два землетрясения произошли в 1986 и 1989гг. в Средне-Каспийском очаге и одно-в 2000г., в южной части акватории-Каспийско-Бакинском очаге, недалеко от г.Баку. Кроме него, в 2000 году также произошло ощутимое Северо-Каспийское землетрясение (27.09.2000; Мру=5.8;К=12). В результате ретроанализа сейсмогеохимическо-го материала за период 1979-2000гг., были установлены прогностические критерии на ощутимые (Мру<5.7;К<12) и сильные (Мру>5.8;К>13) события. Характер изменения пространственно-временных вариаций гидрогеохимических полей объектов наблюдений в период подготовки Каспийских землетрясений кратко приведен ниже.

1-3.Средне-Каспийские землетрясения (06.03.86, Мру=6.2, К=13.0, Ь= 16-5-42 км, Д= 140-И 70км; 24.08.89г., Мру=5.6, К=13.7, Ь= 16-42 км, Д= 160-5-170км; 17.09.89г.,Мру=6.3,К=14.0,Ь=40^75км, Д= 160-170км). Возникают в зоне Мангышлак-Прибалханского разлома, на глубинах 11<16-42км и мигрируют в радиусе 5-10км, т.е. фактически это-один очаг, расположенный в 160"-170км восточнее г.Баку, в 28км к ЮЗ от Махачкала-Красноводского разлома и 18 км к СВ от Абшероно-Прибалханского, возможно, на пересечении этих тектонических структур. Аномальное изменение геохимического поля флюидов в период подготовки землетрясения 06.03.86г. было зафиксировано только в Абшеронской сейсмоактивной зоне, а подготовка 2-х других сейсмособытий отразилось во флюидах также Шамахинской сейсмогенной зоны. Данный факт можно объяснить тем, что магнитуда их была намного выше, при одном и том же эпицентральном расстоянии. Величина изменения концентрации элементов-индикаторов относительно фоновых значений достигала значений до 150-350%. Причем, наиболее часто сейсмопрогностиче-ские гидрогеохимические критерии (рН, ЕЬ, £(С1, Вг, I), 804, Са-ионы; минерализация) проявлялись в высокоминерализованных (М=16+62г/л), термальной (Л>62) и субгермальной (Л>22) водах скважин "Шихово №1" и "Шихово №2". Период аномалий соответствовал 1-2 месяцам: а) в скв. "Шихово №1"-при фоне хрН=7.9-8.0 было обнаружено понижение до т1п1,н=6.7^7.3 в период 14.06-28.06.89г., т.е. резко менялась среда миграции флюидов -от слабо-щелочной до слабо-кислой; б) в воде скв. "Шихово №2" аномальные вариации рН имели 2-х фазный характер (фон хрН=6.7-6.8). Например, ттрН=6.2 был зафиксирован 24.08.89г., а тахрН=7.2-7.4 был обнаружен 25.08.-03.09.89 г. При этом, наибольшое значение соответствовало дате 14.09.89г., т.е.-за 3 дня до ррдпичяиии чямпетрдг^ния Также следует отметить значительные флуктуации т. лйрлметрпзыкли минерализация

у. БИБЛИОТЕКА | С Петербург | 08 800 шхт [

(М), аномальные концентрации которого были обнаружены в вышеназванных водах: скв. "Шихово №1"-тшм=12500мг/л (фон хм=14500-15000мг/л) в течение 09.06-26.06^89г.; б) в скв. "Шихово №2"-был обнаружен тахм=80000мг/л (фон хм= 12000-13000мг/л) в течение 30.06-03.07.89г.; в) в скв."Сураханы"-был зарегистрирован ггипм=2500-К?500м г/л (фон хм=5000^-5500мг/л) в течение 18.06-25.06.89г. Кроме того, при эпицентраль-ном расстоянии (Д=155-180км) до объектов наблюдений Абшеронской сейс-могенной зоны было обнаружено синхронное, аномальное изменение концентрации почти всех информативных параметров во всех объектах наблюдений. Причём, значительное изменение величины амплитуды концентрации было в 2 этапа-как за три месяца до сейсмособытия, так и за 10-17 дней до него. Наличие данного явления можно объяснить следующими факторами: а) землетрясения (24.08.89г.;Мру=5.6; Ь=16+42км) с меньшей магнитудой и относительно небольшой глубиной залегания очага сопровождаются геохимическими аномалиями во флюидах в течение более короткого периода, т.е. непосредственно перед сейсмособытием (за 1-2дня); б) землетрясения (17.09.89г.;Мру=6.3) с большей магнитудой и глубоко залегающими очагами вызывают аномальное изменение геохимического поля намного раньше (за 10-15 дней и больше).

Характеризуя условия возникновения сейсмогидрогеохимических аномалий в Шамахинской сейсмогенной зоне, отметим, что объектами мониторинга были подземные воды 4-х скважин ("Шамаха №8", "Калейбугурт", "Чухурюрд №49", "Чаган №1") и 2-х источников ("Зарат-Хейбари" и "Чаган №2"), которые были удалены от эпицентра Средне-Каспийского землетрясения на расстояние Д=260-^285км. Эти воды также различаются по температуре (10водыС=9+42), минерализации (М=0.5- -5.8г/л) и гидрогеохимическому составу. Наиболее информативными гидрогеохимическими параметрами в период подготовки данного сейсмо-события оказались ионы-рН, НС03, Х(С1,Вг,.)), £(Иа,К). Причем, их фоновые значения синхронно изменялись в информативных объектах наблюдений (скв."Шамаха №8, Чаган №1, Чухурюрд №49", ист."Чаган №2").

Подводя итог влиянию очага Средне-Каспийских землетрясений (М=6.3;К=14.0) на подземные воды Шамахинской сейсмоактивной зоны, отметим, что, несмотря на эпицентральное расстояние Д=260-*-285км, изменение амплитуды концентрации различных гидрогеохимических параметров, проявилось, в основном, за 2 месяца до основного сейсмтолчка.

Особо следует отметить, что зафиксированные геохимические аномалии возникли на фоне относительного сейсмического затишья (К=9.Н9.4) в Азербайджане и сопредельных странах. Данный факт позволяет сделать вывод о том, что именно очаг Средне-Каспийских землетрясений спровоцировал возникновение аномальных вариаций в гидрогеохимических полях изученных флюидов.

3. Каспийско-Бакинское землетрясение (25.11,2000;К=14.0; М=6.5;Ь=25км). В 1999-2000гг. северо-восточная часть акватории Каспийского моря характеризовалась повышенной сейсмической активностью-только в 2000г. было зафиксировано 5 форшоков (К=11.0^12.0; М=4.5^5.0;

Ь=18.8-ЗЗкм). Основное сейсмособытие произошло 25.11.2000г. (К=14.0; М=6.5; Ь=25км). Оно состояло из 2-х почти синхронно произошедших толчков (интервал-1 мин. 37сек.) в Южно-Каспийском очаге. Потом, до конца 2000 года, произошло еще более 1000 афтершоков, очаги которых мигрировали в интервале глубин Ь<25*46 км. Причем, все сейсмособытия К>11 были четко зафиксированы в виде аномальных вариаций в гидрогеохимических полях всех объектов наблюдений на Абшеронском, Шеки-Шахинском прогностических полигонах и в Сиязаньской сейсмогенной зоне. Автором был также установлен факт влияние суммарной энергии, выделившейся при Каспийско-Бакинском землетрясении землетрясении, на величину аномальной амплитуды концентрации геохимических параметров. Эта корреляция была выявлена для энергии, выделившейся из очага во-время основного сейсмического толчка (шока) и в период его афтершоковой деятельности. При интерпретации данных по режиму вариаций геохимических полей в период подготовки Каспийско-Бакинского землетрясения (25.11.2000г.) установлено, что аномальные отклонения по отдельным параметрам (рН, общая жесткость, М§2+, £(Ре2+,Ре3+)) достигали во всех объектах 500*1500%. При этом, наибольшие значения были зарегистрированы в самой близкой (Д=50-70км), Абшеронской, сейсмозоне. В более удаленных Шамахинской, Шекинской и Сиязаньской сейсмогенных зонах они варьировали в пределах 200-400%. Кроме вышеуказанных параметров, элементами-индикаторами данного очага в Абшеронских водах были также ионы-8042*; в Шамахинских (Д= 140-150км)- ЕЬ, НСО3-, С032', Са2+ и £(Ыа,К)+; в Сиазаньских (Д=40-110 км)-ЕЬ, НСО3', минерализация; в Шекинских (Д=340^370км)-ДС1,Вг,Л)".

По результатам сейсмогеохимического мониторинга за флуктуациями ионно-солевого состава подземных вод объектов наблюдений, мигрирующих в Абшеронской, Шамахинской, Шекинской и Сиязаньской сейсмогенных зонах, были построены карты, в которы х отражены аномальные изменения концентрации ионов (М§, 304 , Са) за 25 дней до вышеуказанного сейсмособытия как во-времени (01.11.2000; 24.11.2000; 26.11.2000), так и по площади.

Анализ временных рядов для магний-иона (№^2+) показал, что аномальное изменение его амплитуды концентрации в подземных водах Абшеронской сейсмогенной зоны началось намного раньше, чем в объектах других сейсмоактивных зон из-за близкого расположения гипоцентра (Д=60-70км). При этом, максимальные значения, превышали фоновые в пределах 600*800% и были обнаружены во всех водах за 20 дней до реализации Каспийско-Бакинского землетрясения, а в Шамахинской зоне-флуктуации данного параметра увеличились на 300^400% за 15 дней до сейсмособытия. В объектах наблюдений Шекинской и Сиязаньской сейсмогенных зон, аномалии до основного сейсмотолчка зафиксированы не были. Однако, уже 26.11.2000 г., т.е. сразу после сейсмособытия, в Шекинском объекте аномальная концентрация М§2+ достигла 250% относительно фона, т.к. началась интенсивная афтершоковая деятельность данного очага. Распределение сульфат-иона (¿04 ) в подземных водах показало синхронное, аномально резкое понижение концентрации данного параметра в течение 2-4 дней до минимума (шт5О4=0 мг/л) в водах Абшеронской, Шамахинской, Шекинской

35

и Сиязаньской сейсмогенных зон, за 10-13 дней до реализации этого землетрясения. На основе результатов сеймогидрогеохимического мониторинга было установлено кратковременное исчезновение иона Мв водах, т.е. концентрация элемента упала ниже порога чувствительности, необходимого для его определения.

Построенные карты дают наглядное представление о сублимации пространственно-временного распределения элементов-индикаторов в связи с активизацией сейсмических процессов в изученном регионе.

33.4. Влияние очагов глубокофокусных землетрясений Гиндукуша на гидрогеохимический режим флюидов

На основе анализа и интерпретации фактического сейсмогеохимиче-ского материала за период 1979-2002гг. было установлено, что в вариациях геохимических полей флюидов Азербайджана есть отдельные аномальные возмущения, которые возникали в период относительного сейсмического затишья (К<9;МШ<4) в акватории Каспия и в пределах Азербайджана, сопредельных стран, т.е. Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (А<100+2000км; Ь<5^-70км). Автором было проведено исследование, целью которого было выявить причины возникновения этих аномалий. За период 1986-2002гг. ретроспективно был проанализирован весь сейсмологический материал о сейсмичности Закаспийского региона (более 20000 землетрясений и более 2500000 результатов геохимических анализов). В результате, было обнаружено аномальное изменение гидрогеохимических полей в объектах наблюдений Абшеронской сейсмогенной зоны в период подготовки глубокофокусных сильных землетрясений (Кй13-И5; Ь=100-К300км;Л>2000км), очаги которых расположены в высокосейсмичной Памиро-Гиндукушской зоне. Эти гидрогеохимические аномалии были установлены в период относительного сейсмического затишья (К<9;М1Н<4) в Азербайджане, сопредельных странах и акватории Каспия.

А.А.Годзиковская и Г.И.Рейснер (1989) указали на существовании очагов глубинных, мантийных (Ь=80-140км) землетрясений Кавказе, отметив, что в едином альпийском складчатом поясе распределение гипоцентров в коре и в мантии резко отличается друг от друга. Распределение последних имеет диффузный (рассеянный) характер. Эти гипоцентры встречаются в пределах Средиземного моря, острова Крит, горной системы Карпат, Вранча, Кавказа, Гиндукуша и далее-на восток. Они предполагали наличие их и в Каспийском море. Их мнение полностью разделял известный тектонист Э.Ш.Шихалибейли, считая, что в создании на Кавказе поперечной зональности повинна не продольная зональность альпийского возраста, а более древняя (рифей) и глубоко залегающая верхняя мантия, которая имеет разнородный состав. Таким образом, теоретические предпосылки влияния глубокофокусных мантийных землетрясений Гиндукушских землетрясений на флюиды Абшеронской сейсмогенной зоны в Азербайджане имелись. Автору удалось

36

доказать это положение на примере круглогодичного сейсмогеохимического мониторинга в течение 1986-2002гг.

По сейсмологическим данным сейсмогенная зона Центрального Памира делится на две зоны: Памирскую и Гиндукушскую, которые характеризуются наличием коровых (Ь=33+70км) и подкоровых, верхнемантийных (Ь=100>^400км) очагов землетрясений. Наиболее активной для очагов глубокофокусных землетрясений является Гиндукушская подзона. Здесь зафиксирована наибольшая плотность эпицентров как в земной коре, так и мантии. Из работы К.М.Мирзоева (1976), известно, что верхнемантийные очаги Гин-дукушских землетрясений тяготеют к линиям активных краевых, глубинных разломов альпийского орогенеза. Кроме того, по мнению Р.А.Мирзоева, генезис очагов этих землетрясений (М[_н=7.3) должен отличаться от гипоцентров (М1Н=5.75) в коре. Однако, начиная с 1800г., в этом регионе было зарегистрировано три землетрясения с магнитудой Мщ=7, очаги которых находились в земной коре. Причем, магнитуда одного из этих сейсмособытий, вероятно, достигала, даже величины М1Н=7.3+7.8. В связи с этим, по мнению К.М.Мирзоева, здесь могут происходить коровые землетрясения с магнитудой М>8, а в мантии, возможно и более сильные.

Учитывая все вышеизложенное, в результате анализа сейсмологического и гидрогеохимического фактического материала, автором в 1986 году было установлено, что землетрясения именно высокосейсмичной зоны Гиндукуша провоцируют короткопериодные аномалии в гидрогеохимических полях Абшерона, несмотря на удаление объектов наблюдений от эпицентральной зоны на огромное расстояние, Д>2000км. Данный факт в дальнейшем нашел свое подтверждение. В частности, очаг последнего катастрофического, глубокофокусного землетрясения (04.02.1998г.;М=7.5) в Гиндукушской сейсмогенной зоне находился на территории Афганистана. В период его подготовки, за 7+17 дней до реализации, гидрогеохимический режим объектов наблюдений Абшерона, как и в предыдущие годы, сопровождался аномальным изменением концентрации отдельных параметров ион-но-солевого состава (рН, НС03, 804-ионы) в высокоминерализованных, глу-бокозалегающих водах скважин "Шихово №1 и Шихово №2", которые мигрируют в зонах затрудненного водообмена с поверхностью Земли, в интервале глубин Ь=976-Ч200м.

Данные факты не единичны и убедительно доказывают, что в глубокофокусных очагах землетрясений осуществляется генерация волн различной природы, диапазона и частоты-сейсмических, электромагнитных, гравитационных, акустических, инфракрасных и т. д. Они имеют значительный радиус распространения, вызывая изменение гидрогеодинамического и гидрогеоде-формационного полей (ГГД-поля) на огромных расстояниях Д>2000км, а возможно-и более. Известно, что землетрясения коровые и подкоровые имеют разный характер затухания интенсивности колебаний в зависимости от глубины. Данный факт имеет важное значение для сейсмического районирования, а также частично может объяснить механизм воздействия на геохимические поля флюидов на столь большие расстояния.

37

Таким образом, автором, на сейсмопрогностических полигонах Азербайджана впервые было получено подтверждение работам И.В.Мушкетова, (1899); Б.Б.Голицин (1960) и многих др., отмечавших что сейсмогидрогеоди-намические и сейсмогеохимические эффекты имели место не только в эпицентрах катастрофических землетрясений (1755г.-Лиссабон, 1855г.-Япония, 1902г.-Шамаха, 1905г.-Монголия, 1953г.-Южная Калифорния, 1964г.-Апяска и т.д.), но в отдельных случаях были обнаружены и на огромных расстояниях от них-до 5000км. В результате получен один из главных результатов исследований-при корректно проведенных, достоверных наблюдениях за вариациями геохимических полей флюидов-"ложных" геохимических аномалий не бывает. Значит-не "учтена" высокая сейсмичность более удаленного региона.

33.5. Влияние грязевого вулканизма на гидрогеохимический режим флюидов

Исследованиями известных вулканологов Азербайджана А.А.Якубова, Гасанова Ф.Г., Алиева Ад.А., Кабуловой и др. установлено, что на территории Азербайджана находится почти 80% всех действующих грязевых вулканов Земли. Причем, большинство из них расположено на Абшероне и в Гобу-стане. Ведущими тектонистами XX века (Ренгартен, 1926; Паффенгольц, 1934; Хаин 1966; Шихалибейли, 1966) были детально изучены геологические и тектонические условия вышеуказанных регионов, влияющие на деятельность грязевого вулканизма. Важная роль в этих вопросах отведена существующему на южном склоне Большого Кавказа Гайнарскому надвигу, юго-восточным продолжением которого является Герадель-Мосазырская зона конвергенции. Она тянется до Абшерона. По данным А.А.Байрамова (1999), на Абшеронском полуострове и далее в Каспии эта зона осложнена сдвигами субмеридионального простирания и является сейсмически активной. В связи с этим, ее влияние на деятельность грязевого вулканизма в пределах вышеуказанного региона чрезвычайно велика.

Известно, что после сильного Каспийско-Бакинского землетрясения (25.1 !.2000r.;K=14;Mpv=6.3), начиная с марта 2001 года, резко возросла активность грязевого вулканизма на Абшероне и в Гобустане. В частности, извержения произошли на вулканах "Бузовнинская сопка" (21.03.01г.); "Че-гильдаг" (30.05.01г.); "Кейреки" (Бинагадинский район г.Баку-26.06.01г.); "Локбатан" (пос. Локбатан, 40км южнее г.Баку-25.10.01г..), а также-в центральном и южном Гобустане. Их активность произошла на фоне относительного сейсмического затишья (К=9.1+9.4) других очагов сильных землетрясений. Установлено, что кроме действующего Каспийско-Бакинского очага, других событий в радиусе Д<100км от объектов наблюдений зарегистрировано не было. Причем, вулканы были удалены от гипоцентра на расстояние Д=70Ч20км, а непрерывная афтершоковая деятельность (Mpv<5.2; К<11) данного очага продолжалась до конца апреля 2001г.

38

Процесс подготовки извержения вулканов четко отразился в аномалиях гидрогеохимических полей объектов наблюдений подземных вод Абше-ронской сейсмогенной зоны. Наибольшие изменения амплитуды концентрации были отмечены для ионов-ЕЬ, С03, 304, £(С1,Вг,.Г), М& £(Ыа,К). Известный вулканолог Ад.А.Алиев считает, что именно очаг Каспийско-Бакинского землетрясения (25.11.2000г.) спровоцировал активность грязевого вулканизма на Абшероне и в Гобустане в 2001 году, сыграв роль спускового механизма. Наши сейсмогеохимические данные, учитывая приведенный выше материал, подтверждают правильность этого вывода.

3.4. Сейсмогазогеохимические исследования в Абшеронской и Шеки-Шамахинской сейсмогенных зонах

Сейсмогазогеохимические стационарные, круглогодичные исследования впервые были начаты автором в РЦСС НАНА в 1984 году, в Абшеронской сейсмогенной зоне, на объекте скв. "Шихово №1". Цель этих исследо-ваний-изучить режим газогеохимических полей флюидов и влияние сейсмичности на пространственно-временные флуктуации "флюидного дыхания" подземных вод на Абшеронском и Шеки-Шамахинском прогностических полигонах Азербайджана. В течение 1984-1985гг. сейсмогазогеохимический мониторинг проводился хроматографическим методом (качественный и полукачественный виды анализа) на переносном приборе УГ-2, в дискретном режиме (частота: 2 раза в день, 5 раз в неделю) и был представлен круглогодичными наблюдениями за вариациями углеводородных газов (метан, этан, пропан, пентан, изопропропилен) в газовой фазе азотно-метаново-сероводородной воды скв. "Шихово №1". В 1986г., сейсмогазогеохимический мониторинг был продолжен на хроматографе 8-МД, прецизионной аппаратуре высокого разрешающего уровня. При этом, определялся газогеохимический состав газовой и жидкой фазы воды скв. "Шихово №1". В 1986 году впервые в Азербайджане стал проводиться круглогодичный сейсмогелиомет-рический мониторинг всех объектов наблюдений в Абшеронской, Шамахин-ской и Шекинской сейсмогенных зонах Азербайджана, представленный наблюдениями за вариациями гелия, растворенного в подземных водах. Он определялся на уникальном приборе ИНГЕМ-1, разработанном в ВИМСе (г.Москва). Согласно работам И.Н.Яницкого (1979), гелий, растворенный в водах, является индикатором глубинных тектонических процессов и поэтому, как правило, в водах отсутствует. После отбраковки неинформативных объектов в 1990 году, круглогодичный сейсмогелиометрический мониторинг проводится только на информативных объектах Шамахинской сейсмогенной зоны по настоящее время.

В результате сейсмогазогеохимических исследований в полученный представительный материал был сопоставлен с сейсмической активностью, зарегистрированной в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспия. На Абшеронском сейсмопрогностическом полигоне изучались вариации компонентов, которые содержались в свобод-

39

ном газовом потоке азотно-метаново-сероводородной воды скв. "Шихово №1". Эта высокоминерализованная (М=15-И8г/л), термальная вода (t°C=60-i-62) с 1936 года до настоящего времени используется в бальнеологических целях в санатории "Шихово". По условиям залегания минеральная вода "Шихово" относится к трещинно-жильному типу, что указывает на её связь с зоной тектонического разлома. Она мигрирует в зоне глубокой циркуляции гидрогеологически нераскрытых структур и вскрыта на глубине 765м, при забое скважины 1990м (подошва продуктивной толщи). Геохимическая среда миграции подземной воды "Шихово №1" характеризуется: рН=8.0-г8.2 ;Eh=-260. Ионно-солевой состав её представлен М ¡5^18 С148НСО з8 . Из специфических компонентов присутствуют F, Br, J, Си, Äg. 1азд§ая фаза данной термальной воды представлен водородом (Н2), кислородом (02), углекислым газом (С02), сероводородом (H2S), метаном (СН4), этаном (С2Н6), пропаном (С3Н8), пропиленом (С5Н|0) и изопропиленом (С5Н12).

В результате газогеохимического мониторинга хроматографическим методом на приборе УГ-2 в свободном газовом потоке флюида (вода скв. Шихово №1) было установлено наличие аммиака (NH3), сероводорода (H2S), окиси углерода (СО), серного ангидрида (S03), толуола (С7Н8), бензола (CSH6), ацетилена (С2Н2) и суммы углеводородов нефти. Как показал анализ режима распределения этих газогеохимических параметров, наиболее стабильный режим был характерен для аммиака, бензола, сернистого ангидрида и суммы углеводородов нефти. При этом, была установлена следующая корреляционная зависимость между распределением концентрации углеводородов: а) концентрация бензола прямопропорциональна концентрации суммы углеводородов нефти; б) между концентрациями бензола и суммой углеводородов нефти существует обратная зависимость; в) между концентрациями бензола, бензина, сернистого ангидрида существует прямая зависимость. Кроме того, хроматографическим методом, но на приборе ЛХМ-8Д, в течение 1986-1990гг. были изучены круглогодичные вариации пяти компонентов углеводородных газов (метана, этана, пропана, пентана, изопропропилена), мигрирующих как в газовой, так и жидких фазах воды скв "Шихово №1", а также-вариации гелия в свободном газовом потоке. На основе анализа вариаций газогеохимического поля было установлено, что гидрометеорологие-ские факторы не влияют на аномальные всплески концентраций большинства параметров в термальной воде скв. "Шихово №1". Только вариации пропилена имеют сезонные колебания. Стабильность газового состава объясняется тем, что миграция свободного потока газов, сопровождающих эту воду к поверхности Земли, происходит с большой глубины, 765м и отражает глубинные процессы, происходящие в зоне разлома.

При этом, автором впервые было установлено, что короткопериодные, аномальные изменения концентраций в газовом составе флюидов происходят в период подготовки сильных и катастрофических землетрясений в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспия. Газовый режим (вариации бензола, этилового эфира, сернистого ангидрида, аммиака, суммы углеводородов нефти) в газовой и жидкой фазах воды скв.

"Шихово№1" чутко реагирует на процессы, которые сопровождают подготовку ощутимых и сильных землетрясений, начиная с Мру>4;К>11. При этом, следует отметить постинформативность аммиака. Изменение газогеохимического режима флюидов Азербайджана кратко приведено на примере отдельных сильных и катастрофических землетрясений.

1. Спитакское (Армения-07.12.88г.;М=6.9;Ь=12*15км) катастрофическое землетрясение. Объекты Абшеронской сейсмогенной зоны были удалены от данного гипоцентра на значительное расстояние (Д=395^500 км) В период его подготовки, (01.11-06.12.88 г.), в радиусе 500км наблюдалось относительное сейсмические затишье, т.к. было зарегистрировано всего 6 слабых землетрясений (Мру;К=9.0-10.4). Поэтому выявленные аномальные концентрации газогеохимических компонентов, несомненно, связаны с данным сейсмособытием. Было установлено, что в Абшеронской сейсмозоне из 4-х объектов наблюдений (скважины "Шихово№1", "Шихово№2", "Сураханы", "Бина-М" и "Мардакяны 27/29") отреагировала только термальная (1°С=60*62), азотно-метаново-сероводородная вода скв. "Шихово№1", имеющая химический состав:

рН-7.7-8.0; ЕЬ=361*370; Мг6

Режимными наблюдениями за распределением параметров растворенных углеводородных газов (метан, этан, бутан-1, пропан) в воде скв. "Шихо-во№1" за период 01.11-31.12.88 г. аномальные флуктуации относительно фоновых значений не обнаружены. Однако, для углеводородных газов (метан, этан, пропан, пропен, изопектан) и гелия, выделяющихся в свободном газовом потоке скв. "Шихово№1" были зарегистрированы различные по продолжительности, в основном, положительные аномальные вариации (пропана, пропена, изопентана и гелия), предваряющие Спитакское землетрясение. В частности, для распределения углеводородов были характерны длиннопе-риодные флуктуации: а) пропан-при х=8-И8% в течение 1988г., с 12.0931.12.88г. наблюдалось общее повышение фона ( х=18-28%); б) пропен-при х=6*13% в течение 1988г., также было отмечено повышение до х=15-20% (12.09.88г.-21.12.88г.); в) изопентан-при _х=1-4% в течение года, было зарегистрировано резкое повышение фона ( х=15-18%) 23.09-31.12.88г., т.е. был охвачен не только период подготовки, но и интенсивный афтершоковый период. В то же время, характер амплитуды концентрации свободно выделяющегося гелия отличается от поведения углеводородных газов: при фоновых значениях в течение года хНе =(9*10)*10"5 мл/л было зафиксировано резкое понижение до хНе =(3*4)*10"5 мл/л в период времени 21.10.88г.-04.12.88г. На этом фоне следует отметить значительное увеличение до шахне=13*10"5 мл/л уже после Спитакского землетрясения (10.12.88г.-31.12.88г.).

В Шамахинской сейсмозоне из 6-ти объектов режимных наблюде-

41

ний за круглогодичными вариациями гелия, растворенного в подземных водах, информативными для данного сейсмособытия оказались 3 скважины ("Шамаха №8", "Чаган №1", "Чухурюрд №49"). Характер поведения гелия в первых 2-х объектах отличался короткопериодичностью (4 дня) и синхронностью (02.12.88г.-05.12.88г.) возникновения аномалий, в то время как в воде скв. "Чухурюрд №49"-они долгопериодны и начались, за 3 дня до основного толчка (04.12.88г.). В воде скв. "Шамаха №8", имеющей химический состав:

рН=8.2+8.6:ЕЬ=+60+80Л°С=14.М-> « С/47ЯС^5,У6^5

фоновая концентрация растворенного гелия хНе=(63СИ-680)«Ю^ мл/л за 6 дней до землетрясения (02.12-05.12.88г.) резко понизилась до хНе=420*10"5 мл/л, а затем восстановилась до прежнего уровня. В это же время, в гидросульфидных водах скв. "Чаган №1" 0"С=36.5; рН=9.06^9.2; ЕЬ=-30+-90); и скв."Чухурюрд №49" 0°С=14;рН=9.15+9.31;ЕЬ=-285—380) наблюдались положительные аномальные концентрации растворенного гелия, соответственно достигшие значений шах=285»10"5мл/л ( х=38-44«10'5 мл/л) и шах=240-280*10'5 мл/л, ( х=30-50*10"5 мл/л). Период продолжительности этих процессов в водах был различен: до 4-х дней в скв. "Чаган" и 26 дней-в скв. "Чухурюрд №49".

Аномальное изменение газогеохимических полей также наблюдалось в период подготовки катастрофических землетрясений в СЗ Иране (Рудбар-21.06.90г.; углеводородные газы в свободном газовом потоке; гелий, растворенный в водах), Турции (Измит-17.08.99г.; только гелий, растворенный в водах; углеводородные газы с 1991 года по настоящее время не определяются).

3.5. Сейсморадиогеохимические исследования на Абшеронском и Шеки-Шамахинском прогностических полигонах

В Азербайджане стационарный круглогодичный сейсморадиогеохи-мический мониторинг впервые был начат автором в 1984г. на Шеки-Шамахинском прогностическом полигоне, под руководством к.г.-м.н. Золо-товицкой Т.А. (Институт геологии НАНА), по уникальной методике, не имеющей аналогов в мировой практике сейсмопрогностических исследова- •

ний. Он был представлен круглодичными наблюдениями за вариациями альфа-излучения локальных участков земной поверхности, в автоматическом режиме на 2-х объектах: а) геофизическая обсерватория Шамахинской сейс- ш

могенной зоны (гф/об "Пиркули"); б) сейсмогеохимическая станция в Ше-кинской сейсмогенной зоне (сгх/ст "Шеки"). С 1986 года сеть объектов наблюдений для данного вида исследований расширилась. Они стали дополнительно проводиться в Абшеронской (сгх/ст "Шихово") и в Исмаиллинской (с/ст "Исмаиллы") сейсмогенных зонах. В 1992г., в связи с отсутствием новой аппаратуры и запасных частей приборов к ним, этот вид наблюдений в Аб-

42

шеронской и Исмаиллинской сейсмозонах был прекращен. В течение 19941999гг. наблюдения за вариациями альфа-поля возобновились только на 2-х станциях (гф/об "Пиркули" и гх/ст "Шеки"). Однако, уже в конце 2000 года, сразу же после сильного Каспийско-Бакинского землетрясения этот вид наблюдений был восстановлен в Абшеронской сейсмогенной зоне (на сгх/ст "Шихово"). При интерпретации фактического сейсморадиогеохимического материала в течение 1984-1999г.г. была установлена корреляционная зависимость между сейсмическими полями в период подготовки сильных и катастрофических землетрясений в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказ-ского тектонического блока и акватории Каспия (МШ>5.5;К2:13;) и альфа-излучением локальных участков земной коры. Неоднократно нами были зарегистрированы аномальные изменения интенсивности данного параметра в период подготовки ощутимых землетрясений на территории Азербайджана (Шамахинское-06.01.86г.,К= 11,6,Ь=0км; Средне-Каспийское-06.03.86г., Мру=6.2; К=13.0,Ь=45-75км; Гуткашенские (с 1990г.-Габалинское) -02.06.86г., Мру=5.2, К=11.8, Ь=20км; 14.08.87г„ Мру=5.0; К=11.1, Ь=14км). Кроме того, значительные аномальные возмущения альфа-поля были зафиксированы также в период подготовки сильных и катастрофических землетрясений, очаги которых находились на сопредельных с Азербайджаном территориях: в СЗ Иране (Рудбар-21.06.90г.; Мш=7.5; К>=15.0; Ь=33км), в Армении (Спитак-07.12.88г.; Мш=5.2=7.5; К>=15.0; Ь=12+15км).

В результате интерпретации вариаций альфа-поля было установлено, что его аномальная интенсивность с удалением от очага понижается, и всегда имеет только положительное значение. Так, в период подготовки катастрофического Спитакского землетрясения наиболее близко (Д=270км) к этому очагу была расположена Шекинская^ сейсмогенная зона (сгх/ст "Шеки"), где интенсивность альфа-излучения ( ха=0.4-И .0имп/с) резко увеличилась до ха=3.5-г5.0 имп/с за 52 дня (15.10.-31.12.88г.) до основного толчка, т.е. почти на 900-1250-% или в 9-13 раз относительно фоновых значений. Причем, непосредственно за 11 дней до землетрясения (20.11.-01.12.88г.), амплитуда интенсивности альфа-поля повысилась до шаха=8.0имп/с, т.е. до 2000%, или в 20 раз. В Исмаиллинской сейсмогенной зоне, (сгх/с "Исмаиллы"), удаленной от очага землетрясения на расстояние А=350км, положительные аномальные флуктуации наблюдались уже за_29 дней до сейсмособытия. При этом, за 46 дней до землетрясения, фон ( ха=1.СЫ.8имп/с) резко повысился до шаха=5.0имп/с, т.е. на 300-500%. В то же время, в Шамахинской сейсмогенной зоне (гф/об "Пиркули")-объект удален на расстояние Д=405км, изменение интенсивности^ альфа-излучения началось 26.10.88г.-10.11.88г. и амплитуда аномалии ( ха=0.5-0.7имп/с) достигла шаха=2.9имп/с, т.е превывы-сила фон на 600-800%, или 6-8 раз. Начиная с 15.11.-05.12.88г., т.е. за 2 дня до землетрясения, произошло некоторое понижение амплитуды колебаний альфа-поля до значения тта=1.2имп/с, с последующей его релаксацией до фона. В Абшеронской сейсмогенной зоне (сгх/ст "Шихово"-Д=480км) аномальное увеличение интенсивности альфа-излучения было отмечено 06.10,31.12.89г., т.е. за 2 месяца до землетрясения, охватив весь период времени "форшок-шок-афтершок". При среднегодовом значении этого параметра

43

ха=0.5+0.8имп/сек, наблюдалось повышение его фона до максимальной амплитуды, ха=6.0+6.2имп/с, на 1200-5-1240%, или в 12 раз. При этом, 29.11.88 г., за 9 дней до сейсмособытия, было зафиксировано максимальное значение (махк=8.7имп/с), т.е. на 1740%, или в 17 раз.

В период подготовки сильного Каспийско-Бакинского землетрясения (25.11.2000г.;К=14.0;Мру=6.5;11=25км)) наблюдения за вариациями альфа-поля не проводились, но уже через 2 дня данный вид мониторинга был вос-тановлен и наблюдениями был охвачен весь период интенсивной афтершоко-вой деятельности, который продолжался до апреля 2001 года. Вновь было получено подтверждение информативности данного параметра, т.к. период подготовки всех сильных афтершоков (Мру=5.0-ь6.4) отразился в аномалиях вариациий альфа-поля.

На основе результатов анализа и интерпретации фактических материалов круглогодичного радиогеохимического мониторинга (эманации альфа-излучения локальных участков земной поверхности и радона, выделяющегося из термальных вод) было установлено, что эти поля чутко реагируют на , увеличение сейсмической активности в период подготовки сильных и катастрофических землетрясений (Мш^5.5;Мру>6.3;К>13). При этом, были установлены следующие закономерности:

1. В период подготовки сильных и катастрофических землетрясений (Мш>5.5;Мру>6.3;К>13) интенсивность альфа-поля резко увеличилась на 800-5-2000% относительно фоновых значений.

2. Характер проявления альфа-поля имеет чрезвычайно важную особенность: аномальные вариации возникают только перед событиями Мру=4.0+4.9;К=10-Н2; Ь>10км; Д>73км;. Если эти условия не имеют место, то подготовка землетрясения аномалиями апьфа-поля не сопровождается-даже в случае нахождения радиогеохимических приборов непосредственно над очагом. Для бета-поля такого ограничения обнаружено не было.

3. Период продолжительности аномалий альфа-поля в период подготовки землетрясений (Мру>4.0-г4.9;К>10-ь12; Ь>0-И0км) соответствовал 1-2 дням и регистрировался только в день сейсмособытия.

4. Период подготовки слабых землетрясений (Мру<4.0;К<10), очаги которых находятся в пределах Шеки-Шамахинского сейсмопро! ностического полигона, в зоне Вандамской системы разломов и удалены от объектов наблюдений на расстояние Д=0+100км, аномальными амплитудами альфа- и бета-излучений локальных участков земной поверхности, а также эманация-

ми свободного радона (11л) в термальной воде скв. "Шихово №1" не сопро- <

вождается;

3.6. Влияние очагов слабых землетрясений Вандамской ^

сейсмогенной зоны на геохимический режим флюидов

Для решения вопросов сейсмического прогноза землетрясений большое научное и практическое значение имеет изучение одного из наиболее активного в сеймическом отношении региона Азербайджана-Вандамской

44

сейсмогенной зоны, генерирующей землетрясения с различной магнитудой, от М=3-*-4 до М=5.5+6.5. В связи с этим, нами был проанализирован сейсмо-геохимический материал за период 1979-2002гг. Все объекты наблюдений были расположены в пределах Вандамского краевого, глубинного разлома, протягивающегося в общекавказском направлении. Изученные флюиды были удалены от очагов сейсмособытий на расстояние Д=0+50км.

Как известно, Р.А.Агамирзоев выделил здесь 2 сейсмогенные зоны: а) Вандамская, в которой генерируют очаги слабых землетрясений (М=4.(Н4.5); б) Шамаха-Вандамская-с очагами сильных землетрясений (М=5.5-Н>.5). По глубине залегания очагов, эти зоны делятся на 4 группы: 1.) Вандамская сейсмогенная зона-генерация землетрясений (И=12.5-И7.9км); 2.) Шамаха-Вандамская-генерация землетрясений в пределах 3-х глубин: а) Ь=0км; б) Ь=16.9-23км; в) Ь=43км. Землетрясения Шамаха-Вандамской сейсмогенной зоны, у которых глубина залегания очагов не превышает Ь=0-Ч0км. у которых глубина залегания очагов не превышает Ь=0-Н0км, также отличаются слабой сейсмичностью. В качестве примера нами рассмотрены следующие сейсмособытия, которые произошли в течение 1991-1993гг.: Габалинское (23.08.91 ;К=9.7;Ь=6км); Шамахинские (16.03.91, К=9.4, Ь=23км; 23.05.91,К=9.4,Ь=20км; 14.08.92, К=10.4;Ь=0км; 16.06.93,К=9.0,1г=1бкм) и многие другие. Все они произошли в интервале глубин Ь=16.9^23км, при эпицентральном расстоянии Д=0^50км от объектов наблюдений до очагов Шамаха-Вандамской сейсмогенной зоны. В результате, был установлен характер распределения пространственно-временных вариаций геохимических полей флюидов в период подготовки к реализации слабых землетрясений (Мру>4.3+6.2; К>10+12.9) Вандамской системы разломов.

1. Отсутствие аномальных амплитуд в флуктуациях гелия, растворенного в подземных водах, эманациях свободного радона, альфа-, и бета-полей локальных участков земной поверхности.

2. Радиогеохимические поля имеют особые отличия-аномальные амплитуды альфа-излучения возникают только перед землетрясениями Мру>4.3; К>10; Ь>10км; Д>73км.

3. Аномалии в радиогеохимических полях отсутствуют даже в тех случаях, когда приборы находились непосредственно над очагом слабого землетрясения (Мру=4.3-6.2; К= 10— 12.9;Д=0-72км). Для бета-поля такого Офаничения не обнаружено.

4. В радиогеохимических полях продолжительность аномалий не превышала 1-2 дня, при условии, что глубина очага не превышала интервал Ь=0-И0км.

5. В гидрогеохимических полях только отдельные параметры (рН, ЕЙ, НСОз') являются чуткими индикаторами геохимической среды неглубоких очагов землетрясений. При этом, аномалии возникали только на следующий день после сейсмособытия и продолжались, как правило, 1-2 дня. Природа этого явления еще не изучена. Но полученные нами результаты сопоставимы с результатами экспериментальных исследований, проводившихся на геофизических полигонах Таджикистана и Киргизстана. В 1984-1985 гг. там были про-

45

ведены исследования, изучавшие влияние взрывов на среду миграции подземных вод и изменение в них ионно-солевого состава до и после сейсмического события, вызванного техногенными причинами.

В тоже время, следует отметить, что ощутимые землетрясения (М>4.8-^5.7;К>10.4-12.0), очаги которых находятся в пределах Вандамской сейсмогенной зоны на глубинах Ь>43км и удалены от объектов наблюдений на эпицентральное расстояние Д=(К50км, сопровождаются аномалиями различных геохимических полей, кроме альфа-излучения. Они возникают в период подготовки сейсмособытия, за 3-7 дней до основного толчка и длятся до 1-3-х дней. Амплитуда значения аномальной концентрации элементов изменяется только в пределах 100-150%.

3.7. Корреляция геохимических и геофизических полей при выявлении сейсмоаномальных эффектов

Интенсивные исследования коотпериодных электрических и электромагнитных предвестников землетрясений началось после разрушительного Ташкентского землетрясения в 1966г. У истоков этих работ стояли такие известные исследователи как Г.А.Соболев (1974), Л.Б.Славина (1974), В.И.Мячкин (1976), ВЛ.Барсуков (1977), М.Б.Гохберг и многие другие.

В Азербайджане эти исследования проводились в дискретном режиме многими специалистами. Однако, впервые начало круглогодичным режимным наблюдениям за этими параметрами в автоматическом режиме было положено в РЦСС НАНА.

Автором, в 1996г., впервые в Азербайджане была начата работа по корреляции сейсмических, геофизических и геохимических полей и изучению условий их взаимодействия, которая продолжается по настоящее время. При этом, сравнивались результаты круглогодичных наблюдений за вариациями 5-ти параметров гравимагнитного поля, регистрируемых в Шекинской и Губинской сейсмогенных зонах, 2-х частот электромагнитного (2.5кгц и 81кгц) и 1 параметра геомагнитного поля-в Шамахинской сейсмозоне, а также 11-ти параметров (рН, ЕЬ, Х(С1,Вг.1), С03, НС03, 804, Са, М& £(ТЧа,К), общая жесткость, минерализация) гидрогеохимического поля, изучаемых на Абшеронском и Шеки-Шамахинском прогностическом полигонах, а также-в Сиязаньской сейсмозоне. За период 1996-1999гг. было установлено, что при корреляции геохимических и геофизических полей, к наиболее информативным признакам следует отнести следующие параметры: а) геофизические-ЭМИ (электромагнитное излучение Земли на частотах каналов в 2.5кгц и 81 кгц; б) гидрогеохимические-ионы Е(Иа,К), НС03, С03, 804 и минерализация. Синхронное изменение их во-времени наблюдалось в период подготовки в Азербайджане и акватории Каспия ощутимых местных землетрясений (Мру>4.6;К>10; Д=75-И50км): а) Северо-Каспийское (03.09.97г.; К=10.7; Ь=22км); б)Шамахинское (08.07.97г.; К=11; 11=14.4км; 17.12.97г.; К=11; Ь=21 км); в) Лерикское (09.07.98г.; К=13.3; Ь=8.7км); г) Агдашское (04.06.99г.; К=12.8; М=5.8). Кроме того, синхронное появление аномалий вышеуказанных параметров было отмечено для далеких сильных и катастро-

46

фических землетрясений (К>12+17;М>5.5+7.5), очаги которых находились в сопредельных с Азербайджаном государствах и были удалены от объектов наблюдений на расстояние Д=400+2000км: а) Юж.Грузия (27.11.97г.; К=12.4; Ь=10км; Л=165+400км); б) СЗ Иран-Хорасан, Ардебиль (03.02.97г.;М=7.7; 28.02.97г.; М=7.8; Л>2000км); в) Турция (Адана-20.06.98г.;М=7.2;Д>2000км); б) Турция (Измит-17.08.99г. М=7.5; Д>2000км). В исследованиях автора, А.Г.Гасанова, А.Г.Рзаева, Т.Ш.Тагиева (1999) было установлено, что пространственно-временные приращения напряженности в постоянной части геомагнитного поля отражают характер вариаций в 4-х основных, резкодиф-ференцированных сейсмозонах полигона-Шамахинском, Исмаиллинском, Шеки-Огузском и Закатальском районах. Импульсная составляющая напряженности геомагнитного поля является нормативным параметром, отражающим процесс подготовки землетрясений (Мру>4.6;К>10,Д<100км). Впервые были спрогнозированы координаты эпицентров 2-х местных землетрясений в 1992г. Подготовка 5-ти катастрофических землетрясений М>7.0;К>15 (Азербайджан-1981 г., Армения-1988г., СЗ Иран-1990, 1995, 1997гг.; ЮВ Грузия-1991г.,2002; Турция-1992, 1999гг.) и 3-х сильных Каспийских сейсмособытий (Мру=5.7-г6.3;К=13-г14), которые произошли в 1986, 1989, 2000гг. сопровождались синхронным аномальным изменением вариаций вторых производных гравитационного потенциала и геохимической среды миграции флюидов. Изучение механизма взаимодействия сейсмотектонических физических и геохимических процессов, протекающих как в очаговой так и плейстосейсто-вой зонах сильных землетрясений позволило получить новые результаты в области сейсмопрогноза.

Глава 4. СЕЙСМОГЕОХИМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПРОГНОЗА СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ В ПРЕДЕЛАХ АНАТОЛИЙСКО-

ИРАНО-КАВКАЗСКОГО ТЕКТОНИЧЕСКОГО БЛОКА (АЗЕРБАЙДЖАН, СОПРЕДЕЛЬНЫЕ СТРАНЫ) И АКВАТОРИИ КАСПИЯ ЗА ПЕРИОД 1981-2002гг.

В результате детального анализа закономерностей флюидодинамиче-ских процессов на территории Азербайджана, отражающих увеличение сейсмичности в пределах акватории Каспия, Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока, а также в Памиро-Гиндукушской зоне глубокофокусных землетрясений были установлены надежные характерные закономерности периода подготовки катастрофических (М|_н>5.5; К>15) сильных (Ми1>5.0+5.4;К> 13-г 14), и слабых (Мру>4.6-5.7; К>10+12) сейсмособытий.

Автором сделана первая попытка выявления азимута гипоцентра готовящегося сильного или катастрофического землетрясения по информативным сейсмогеохимическим критериям флюидов Абшеронского и Шеки-Шамахинского сейсмопрогностических полигонов, а также-Сиязаньской сейсмогенной зоны Азербайджана.

1. Северо-Каспийские сильные землетрясения в зоне Махачкапа-Красноводского разлома провоцируют аномальные вариации в подземных

47

водах в течение 2-х дней, за 10-13 дней до сейсмособытий в следующих сейсмогенных зонах: а) Абшеронская (Д=50*70км)-ионы рН, М§2+ ,5042', ДРе2+, Ре3+) и общая жесткость; б) Шамахинская и Сиазаньская (А= 170*220км)-рН, ЕЙ, БОЛ НСОз\ С032", 1(Ре2+, Ре3+); в) Шекинская (А=250км)-рН, 8042", Mg2+.

2. Средне-Каспийские сильные землетрясения сопровождались геохимическими аномалиями только в Абшеронской сейсмогенной зоне (А=160*180км) в течение 4-6 дней, за 18-20 дней до сейсмособытий: а)ионы рН, £(СЦВг,1)", М§2+, Са2+; б) альфа-излучение флюидов.

3. Южно-Каспийское землетрясение и его сильные афтершоки провоцировали аномальные вариации в подземных водах в течение 2-х дней, за 1013 дней до сейсмособытий в следующих сейсмогенных зонах: а) Абшеронская (Д=70*90км)-ионы рН, М§2+ ^ОД £(Ре2+, Ре3+) и общая жесткость; б) Шамахинская и Сиазаньская (Д=90*100км}-рН, Е11, БОЛ НСОз", СОэ2", Х(Ре2+, Ре3+); в) Шекинская (Д=220км)-рН, 80/", Мв2+.

4. Сильные землетрясения Вандамской сейсмогенной зоны сопровождались аномалиями флюидов: а) ионы ЕЬ, НС0з,С03, Са, £(№,К), ¿(Ре2+, Ре3+); б) гелий, растворенный в водах; в) альфа-излучение локальных участков земной поверхности.

4. СЗ Иранские катастрофические и Лянкяранское (Азербайджан) сильные землетрясения «вызывают» аномальные вариации ионов рН,

К), 1(Ре2+, Ре3+), минерализации, гелия, альфа-излучения во флюидах только Абшерона (Д=250-^2000км).

5. Турецкие землетрясения сопровождались аномалиями 3042", £(Ъ1а,К)* в подземных водах Абшеронского и Шеки-Шамахинского сейсмо-прогностических полигонов (Д<2000км).

Глава 5. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ВОЗНИКНОВЕНИЯ КОРОТКОПЕРИОДНЫХ АНОМАЛИЙ В ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

В настоящее время факт наличия короткопериодных геохимических аномалий при подготовке сильных (М>6) землетрясений является неоспоримым. Однако механизм их возникновения до сих пор не ясен. По мнению автора (2001), он должен быть различным в зависимости от глубины залегания гипоцентра (Ъ<70км; Ь=70*300км; Ь>300км) землетрясения и соответствующих геологических, тектонических и физико-химических процессов, протекающих в очаге: температуры, давления, механических, акустических, оптических, электромагнитных и гравитационных полей различного диапазона, ударной волны и т.д.

В связи с этим, нами сделана попытка объяснить процессы возникновения короткопериодных сейсмогеохимических аномалий, с использованием опубликованных результатов экспериментальных и теоретических исследований (В.И.Вернадский, Д.С.Коржинский, Ю.А.Кузнецов, Д.Браун, А.Массет, Э.С.Персиков, Ф.А.Летников и др.) в области геохимии, рудогене-за, физико-химической петрологии и квантовой физики. Рассмотрены зако-

48

номерности взаимодействия элементов флюидной системы, совокупность условий ее формирования и динамики в экстремальных условиях.

В литосфере, в интервалах Ь<70км; ^С<400, где действуют, исходя из известной упрощённой модели строения Земли, процессы простого сжатия горных пород под действием вышележащих слоёв, их деформации и тектонических подвижек, миграциия флюидов происходит в виде потока. Однако, значение этого слова не следует понимать в классической форме, принятой фундаментальной гидрогеологией. Под потоком (как термин из области химической технологии) подразумевают для простоты всё, что течёт, и называют жидкостью-будь то жидкость, газ или суспензия. В этом случае главной ролью потока в процессе химического взаимодействия веществ является перенос им реагирующей массы. Известно, что при этом, наиболее важны 2 аспекта: перенос массы веществ в продольным и поперечном направлении. Структура потока также тесно связана с механизмами переноса. В потоке происходит перенос многих субстанций, но три из них-важнейшие: перенос импульса, тепла и массы вещества. Известно, что данные процессы зависят от интервала температуры (Т) и давления (Р), являясь функциями глубины^) залегания очага землетрясения. Исходя из этого положения, автор считает, что перенос импульса, тепла и массы вещества может осуществляться тремя способами (сверху-вниз): конвективным, молекулярным и квантовым. Поскольку существование собственно водных растворов возможно только в самых верхних горизонтах земной коры (Ь<10км), где интервалы температуры (Т) и давления (Р) относительно невысоки, то возникновение короткопери-одных геохимических аномалий перед сильными землетрясениями (Ми|>5.5;Ь-0^10) должно происходить только под действием механизмов переноса коньюктивного и теплового потоков. Как известно, в более глубоких интервалах (10<Ь<70км) флюиды, в основном, представляют собой не растворы, а газовые смеси. Согласно Ф.А.Летникову (1999), с учетом Р-Т условий их формирования, мобильность и энергоёмкость их чрезвычайно велика. Поскольку разломы или ослабленные тектонические зоны могут длительно существовать только в твердых породах, по которым флюиды и расплавы внедряются в верхние горизонты земной коры, то нижней границей разломообразования будет являться верхняя кромка астеносферного слоя, ибо в условиях вязкого течения астеносферного слоя разломообразование невозможно. И, если разлом достигнет этих глубин, то движущая сила переноса флюидов и магм будет огромной, что позволит флюидным системам и магмам за десятки минут или несколько часов достигнуть приповерхностных горизонтов литосферы. Доказательством этого положения является наличие алмазов в кимберлитовых трубках, т.к. именно громадный Р-градиент и высокая флюидизация исходного расплава обеспечивает скоростной режим подъёма кимберлитовой магмы к поверхности Земли. Если бы скорость её подъема была медленной, то алмаз перешел бы в графит.

Исходя из этого положения, можно объяснить возникновение корот-копериодных гидро-, газо-, и радиогеохимических аномалий во флюидах объектов наблюдений Азербайджана в период подготовки сильных и катастрофических землетрясений (Мщ>6.(Н7.5), произошедших в акватории Кас-

49

пия (1986, 1989, 2000гг.) и в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (1979-2002гг.), т.к. их очаги залегали на глубинах Ь=20-70км, хотя и были удалены на большие эпицентральные расстояние (Д<2000км).

Известно также, что вода присутствует не только в литосфере, но и глубоко в мантии (И>70-З00км;1°с<700-И300) в кристаллизационной форме, в виде гидроксильных групп в силикатных структурах. Исходя из факта, что в диапазонах высоких температур (Т) и давлений (Р) действуют сильные электромагнитные поля, можно предположить, что вещество верхней мантии (астеносферы), находится в состоянии низкотемпературной квазинейтральной плазмы. Автор считает, что в этом случае механизм переноса потока частиц будет только квантовый. В период подготовки глубокофокусных, мантийных очагов к сейсмособытию (Мш>6.0) должно происходить повышение температуры и давления и, соответственно-значительное увеличение излучаемой плазмой энергии, которая может достигнуть 80%. При этом спектральные характеристики такого источника излучения зависят от состава плазмообразующей среды. Так как плазма является источником заряженных тяжелых частиц, возбужденных по внутренним степеням свободы, а газы высокотемпературного и высокоэнтальпийного потока большого динамического напора и мощного излучения, можно логично объяснить кратковременное возникновение аномальных концентраций таких элементов, как Йп, С02, НС03, С1 в объектах наблюдений (подземных водах Абшерона) в период подготовки и реализации далеких очагов Гиндукушских землетрясений (1986-1997гг.; Мш>6.0), которые залегают на глубинах Ь=180^250км и удалены на расстояние Д>2000км.

В результате многолетних круглогодичных наблюдений за пространственно-временными вариациями гидро-, газо-, и радиогеохимических полей флюидов сейсмогенных зон Азербайджана, нами сделан вывод, что очаг следует рассматривать как самовосстанавливающуюся систему, в которой геологические и физико-химические процессы «запускаются» при сочетании комплекса определённых условий, достигают максимальных значений, а затем напряжение «сбрасывается» в виде сейсмособытия. Наступает релаксация всех короткопериодных аномалий в геохимических и геофизических полях.

Глава 6. МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ НАБЛЮДЕННЫХ ДАННЫХ

Впервые для решения вопросов интерпретации сейсмогеохимической информации А.Г.Гасановым, Р.А.Керамовой, Ю.Ш.Авшалумовым и Е.С.Уманским (1987) было предложено использовать математические методы кластерного анализа. В результате, были разработаны и успешно протестированы ретроспективно алгоритмы, характеризующие: а) геометрию сейсмоге-нерирующих зон в период подготовки сильных землетрясений (К>13;М>5.5) на Кавказе (1979-1990гг.); б) классификацию многомерных геохимических параметров. Также была выполнена работа по выявлению информативных геохимических критериев для активных сейсмических очагов в пределах

50

Каспийско-Кавказского региона. В течение 1991-1992гг., Р.Э.Аллах-вердиевым и Р.А.Керамовой для решения вопросов экспресс-обработки результатов химических анализов, были составлены алгоритмы и программы расчета исходных данных гидрогеохимического анализа флюидов на ЭВМ. За период 2000-2002гг. автором были разработаны алгоритмы, а программное обеспечение-Мамедовым М.Б. экспрессного автоматического форматирования короткопериодных аномалий в геохимических полях перед началом сильных и катастрофических землетрясений в реальном масштабе времени. Эти программы были успешно протестированы для реализованных сейсмических событий Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспия. Также была выполнена работа по составлению базы данных сейсмогеохимического мониторинга за период времени с 1986года по настоящее время.

6.1. Метод автоматизированной обработки и интерпретации данных на ЭВМ

Проблема исследования влияния сейсмичности на пространственно-временную изменчивость геохимических полей флюидов была разделена на решение следующих задач:

1. Создание алгоритма выявления сейсмоактивных зон; 2. создание алгоритма выявления аномальных значений геохимических параметров и определение их связи с повышенной сейсмичностью, в период подготовки сильных и катастрофических землетрясений (К>13;М>5.5).

В результате применения одного из методов математического аппара-та-кластерного анализа, была разработана методика составления алгоритмов, программного обеспечения для ЭВМ и сделаны первые шаги для постановки и решения нижеперечисленных задач:

1. Разработка алгоритма автоматического формирования на ЭВМ сейсмоактивных зон. 2. выбор наиболее информативного комплекса сейсмо-геохимических параметров (признаков). Для этой цели из общего ряда различных геохимических компонентов, определяемых при круглогодичных режимных наблюдениях, необходимо выбрать элементы-индикаторы, которые коррелировали с сейсмичностью. Главное внимание при этом было уделено решению сопутствующей задачи-нахождению однозначной связи, т.е. меры близости, между количественным и качественным значением геохимического параметра в объектах наблюдений (скважинах или источниках подземных вод ) и эпицентрами землетрясений. В данном случае однозначно устанавливался факт: какие именно гипоцентры оказывают воздействие на флюиды конкретной скважины (или группы скважин).

6.2. Статистический анализ данных-однофакторный дисперсионный анализ и результаты обработки сейсмогеохимических данных

Сейсмогеохимический материал за период 1986-2002гг. был обработан на ЭВМ статистическими (однофакторный дисперсионный, ковариаци-

51

онный анализы) и корреляционным методами. Статистический однофактор-ный дисперсионный анализ был использован для проверки гипотезы о сходстве средних значений двух или более выборок, принадлежащих одной и той же генеральной совокупности, которая включила обработку данных по 11 реперным объектам наблюдений за гидрогеохимическими полями и 11 определяемых параметров, т.е. более 464640 результатов химических анализов. Результаты обработки данных показали, какие комбинации геохимических параметров мы имеем в вариациях флюидов различных объектов наблюдений. Ниже приведены в качестве примера результаты обработки данных 3-х объектов наблюдений подземных вод Абшеронской сейсмогенной зоны Азербайджана.

В частности, гидрогеохимичсские параметры для объекта №23 (вода скв."Шихово №1") были сгруппирированы в пять групп информативных параметров: а) первая группа-ионы рН, общая жесткость и £(Ре2+, Ре3+); б) вторая группа ионы-ионы Са, £(С1,Вг,1); в) третья группа-ионы ЕЬ, НС03, 804 и М§; г) четвертая группа-ионы £(С1,Вг,.Г), НС03, £ (Ыа,К) и сумма катионов; д) пятая группа-минерализация и сумма анионов. Геохимические параметры для объекта №25 (вода скв. "Шихово №2") были сгруппирированы в шесть груп: а) первая группа-ионы рН, С03 и Са, б) вторая группа-ионы ]Г(С1,Вг,.Г), ЕЬ, СН03 и Ре2 Ре3; в) третья группа-четвертая группа-ионы 804, Са, и Вг ; г) пятая группа-£(С1,Вг,1), £(N8,К) и сумма катионов; д) шестая группа-минерализация, £(С1,Вг,.Г) и сумма анионов. Геохимические параметры для объекта №26 (вода скв. "Сураханы") были сгруппирированы в пять груп: а) первая группа-ионы рН, £(С1,Вг,.() и 1(Ре2\ Бе +); б) вторая группа-ионы ЕЬ, 804, Са и М§; в) третья группа-ионы ДЫа+К), НС03, С1 и сумма катионов; г) четвертая группа-ионы ¿(С1,Вг,.1), минерализация и сумма анионов.

Таким образом, по результатам однофакторного дисперсионного анализа в подземных водах Абшеронской сейсмогенной зоны было выделено следующее количество групп информативных геохимических параметров: а) в объекте 23 (вода скв. "Шихово №1") пять; б) в объекте 25 (вода скв. "Шихово №2")-шесть; г) в объекте 26 (вода скв. "Сураханы")-четыре группы.

6.2. Корреляционный анализ

Дйя изучения различных закономерностей в концентрациях распределения геохимических данных были использованы средства статистического анализа. При этом, был применен метод, называемый корреляционным анализом.

Корреляционный анализ применяется для количественной оценки взаимосвязи двух наборов данных, представленных в безразмерном виде.

Автором впервые были получены результаты корреляционного анализа между геохимическими параметрами при интерпретации сейсмогеохимиче-ских данных за период 1988-2002гг. и были сделаны следующие выводы:

1. из 145 всевозможных пар геохимических параметров-115 пар имеют положительную, и только 30 пар-отрицательную корреляцию

52

2. Из 145 всевозможных пар гидрогеохимическихпараметров-32 пары данных имеют значимую (более 50%) положительную или отрицательную корреляцию, что составляет пятую часть всех возможных пар.

3. Оказалось, что почти 100% положительная корреляция установлена для таких пары параметров, как сумма катионов и сумма анионов, минерализация и ионов £(С1,Вг,1).

4. Почти нулевую корреляцию (менее 20-30%) имеют всего 34 пары геохимических параметров.

На основании анализа данных таблицы 6.3.2. автором был сделан следующие выводы:

1. Из 162 всевозможных пар гидрогеохимических данных 136 пар-имеют положительную, а-26 отрицательную корреляцию.

2. Из 162 всевозможных пар гидрогеохимических данных-35 пар данных имеют значимую (более 50%) положительную или отрицательную корреляцию, что составляет пятую часть все возможных пар.

3. Оказалось, что почти 100% положительная корреляция установлена для таких пары параметров, как сумма катионов и сумма анионов, минерализация и ионов, £(С1,Вг,.Г).

4.Почти нулевую корреляцию (30%) имеют 49 пар данных.

На основе анализа гидрогеохимических данных, отраженных в таблице 6.3.3., автором были установлены следующие выводы:

1. Из 128 всевозможных пар гидрогеохимических данных-112 пар имеют положительную, а 16-отрицательную корреляцию.

2. Из 128 всевозможных пар гидрогеохимических данных-72 пары гидрогеохимических параметров имеют значимую (более 50%) положительную или отрицательную корреляцию, что составляет 65% всевозможных пар.

3. Оказалось, что почти 100% положительная корреляция установлена для таких пар параметров, как сумма катионов и сумма анионов, минерализация, ионы рН, 1(Ка,К), £(С1,Вг,1), Г»^.

4. Почти нулевую корреляцию (6%) имеют 7 пар данных.

Таким образом, резюмируя вышеизложенного можно утверждать, что наибольшее корреляция наблюдается между гидрогеохимическими параметрами подземных вод скв. «Шихово №2» (объект №26).

6.4. Ковариационный анализ

Автором была сделана также интерпретация данных круглогодичных наблюдений за гидрогеохимическими полями Абшеронской сейсмогенной зоны ковариационным методом анализа. Ковариация является мерой связи между двумя диапазонами данных. Этот метод используется для вычисления среднего произведения отклонений точек данных (гидрогеохимических параметров) относительных средних значений.

Ковариационный анализ дает возможность установить, ассоциированы ли наборы данных по величине, то есть: а) насколько большие значения из одного набора данных связаны с большими значениями другого набора

53

(положительная ковариация); б) или, наоборот, насколько малые значения одного набора связаны с большими значениями другого (отрицательная ковариация); в) отсутствует ли связь между данными гидрогеохимических параметров из двух групп (ковариация близка к нулю).

Автором на основе анализа данных гидрогеохимического мониторинга ковариационным методом были установлены следующие выводы:

1. Из 145 всевозможных пар гидрогеохимических данных-113 пар параметров имеют положительную, а 32-отрицательную ковариацию. Это означает, что у 113 пар параметров, большим значениям одного компонента соответствуют большие значения другого параметра, а для 32 двух пар большим значениям одного компонента соответствуют малые значения другого параметра.

2. Почти нулевую ковариацию имеют 3 пары гидрогеохимических параметров. Данный факт означает, что эти данные никак не связаны между собой.

На основе анализа гидрогеохимических данных ковариационным методом были установлены следующие выводы:

1 из 162 всевозможных пар гидрогеохимических параметров 134 компонента имеют положительную, а 28-отрицательную ковариацию. Этот факт означает, что у 134 пар большим значениям одного компонента соответствует большие значения другого компонента, а для 28 двух пар большим значениям одного компонента соответстует малые значения другого компонента. 2. Почти нулевую ковариацию имеют 11 пар данных. Это означает, что эти данные никак не связаны между собой.

На основе анализа гидрогеохимических данных ковариационным методом были установлены следующие выводы:

1. Из 128 всевозможных пар гидрогеохимических параметров-113 имеют положительную, а 15 отрицательную ковариацию. Этот факт означает, что у 113 пар большим значениям одного компонента соответствует большие значения друггого компонента, а для 15 двух пар большим значениям одного компонента соответстует малые значения другого компонента.

2. Почти нулевую ковариацию имеют 2 пар данных. Это означает, что эти данные никак не связаны между собой.

6.5. Описательная статистика

Анализ графиков распределения концентраций гидрогеохимических параметров Абшеронской сейсмогенной зоны в период подготовки сильных и катастрофических землетрясений (М>5.5), произошедших за период 19882002гг., и удаленных на эпицентральное расстояние Д>100-1000км позволил сделать следующие выводы:

1. Большинство гидрогеохимических параметров, в основном, за 3-10 дня до реализации сильного землетрясения реагируют на процесс его подготовки и эта реакция продолжается примерно 3-4 дня после землетрясения.

54

2. Реакция компонентов зависит от расстояния до эпицентра землетрясений. Чем дальше эпицентр землетрясений, тем короче продолжительность аномалии. Для близких землетрясений она составляет 3-5 дней, а для дальних землетрясений 1 -2 дня.

3. Не все параметры реагируют на подготовку землетрясения одновременно, т.е. для одного и того же землетрясения в разных объектах флюидов одни и те же компоненты ведут себя по-разному, т.е. наблюдаются их различные комбинации, сочетания.

4. В период подготовки катастрофических (Измитское-Турция; Ардебиль-ские-СЗ Иран) и сильных (Агдашское, Лерикское-Азербайджан; ЮжноГрузинские; Северо-Каспийские, Южно-Каспийское-Каспийско-Бакинское) аномальные вариации группы элементов-индикаторов возникают синхронно и количества компонентов меняется в группе.

Таким образом, мы считаем, что продолжение проведенных исследований в будущем с помощью других дополнительных методов, возможно, позволит более точно локализовать местоположение очага готовящегося сильного землетрясения.

Глава 7. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОЧАГОВ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ПО СЕЙСМОГЕОХИМИЧЕСКИМ ПОЛЯМ НА ЭВМ ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО СЕЙСМОПРОГНОЗА

Настоящая глава посвящена результатам интерпретации данных сейсмогеохимического мониторинга в Азербайджане, на основе впервые разработанного экспресс-метода оперативной диагностики "опасных" сейсмических очагов по геохимическим полям, в реальном масштабе времени.

Известно, что для корректного прогноза сильного землетрясения необходимо наличие 3-х главных параметров: место очага, времени и силы будущего сейсмического события. Принято считать, что решение данной проблемы возможно только при комплексном использовании сейсмологических, геофизических и геохимических методов. При этом, по периоду времени на который рассчитан прогноз, различают оперативный (текущий), кратко-, средне- и долгосрочный. Ясно, что оперативный прогноз готовящегося к реализации сильного или катастрофического землетрясения (М>5.5) является наиболее трудным, т.к. должен отражать детальную оценку короткопериод-ного изменения физико-химической обстановки земных недр. В главе 2.3. были приведены результаты разработки экспресс-методов оперативного выявления аномалий в геохимических полях в реальном масштабе времени и определены коэффициенты, по которым выявляются амплитуды аномальных вариаций.

А(мьн~5.5-б.5) = 3.5 * а ; А<М_5.7-75> = 3.5 * а; А(м>7о> = 3 * х Данный вывод является принципиальным. Он позволяет оперативно, при наличии даже 1 гидрогеохимического элемента-индикатора установить, а) соответствует ли обнаруженная аномалия началу подготовки землетрясе-

55

ния к реализации; б) каким будет данное сейсмическое событие-сильным (М|_ц~5.5"6.5; Мру=5.7+7.5) или катастрофическим (М>6.6-7.5), т.е. локализовать интервал магнитуды. С целью решения задач оперативной оценки сейсмической обстановки в регионе по геохимическим полям, автором была выполнена работа в области разработки алгоритмов и программного обеспечения с использованием ЭВМ. В 2001 году, на основе разработанных коэффициентов были составлены алгоритмы и программы автоматического форматирования, т.е. выделение аномальных критериев геохимических параметров в автоматическом режиме на ЭВМ. Результат обработки вариаций гидрогеохимического поля конкретного объекта наблюдения, при тестировании в ретро или реальном масштабе времени, поступает в виде "таблицы-автофильтра автоматического форматирования". В ней указаны конкретные информативные параметры и время-"начало и конец" ("конец'-только при ретро-анализе) периода подготовки сильных и катастрофических землетрясений в "опасных" сейсмических очагах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспийского моря). Результаты применения экспресс-метод подтвердились при ретротестировании сильных и катастрофических сейсмособытий, произошедших в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспия за период 19862000гг. В 2001 году методом автоматического форматирования была установлена идентичность обнаруженных аномалий в геохимических полях, выделенных визуально и в автоматическом режиме. Использование данного метода при при ежедневной, оперативной обработке результатов сейсмогео-химического мониторинга в Азербайджане предоставляют достоверную и оперативную оценку "напряженности" в геохимических полях в реальном масштабе времени.

Результаты этих исследований позволили автору начать работу по идентификации местонахождения конкретных гипоцентров сильных землетрясений по аномальным возмущениям в геохимических полях (Керамова, 2002).

Глава 8. АТЛАС ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ ОЧАГОВ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ПО СЕЙСМОГЕОХИМИЧЕСКИМ ПОЛЯМ ФЛЮИДОВ

Автором, в течение 2001г., на основе имеющегося фактического сейс-могеохимического и сейсмологического материалов, были разработаны экспресс-методы идентификации очагов сильных и катастрофических землетрясений (К>13;М>5.5) по геохимическим полям в реальном масштабе времени. При систематизации и интерпретации геохимических и сейсмологических данных за период 1979-2002гг. были сопоставлены 5236000 результатов наблюдений по вариациям параметров круглогодичных сейсмогеохимических наблюдений (14 гидро,-и радиогеохимических параметров на 27 объектах в течение 1983-2002гг. 8 газогеохимических параметров - в течение 198656

1990гг.) и сейсмологические параметры 60-ти сильных землетрясений, произошедших на территории Азербайджана и акватории Каспийского моря, а также 1400 сильных и катастрофических землетрясений, очаги которых находились на территориях сопредельных стран (Грузия, Дагестан, Армения, Турция, Иран). Итогом выполненной работы стала разработка экспресс-методов оперативной диагностики сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям флюидов в реальном масштабе времени. Главным их достоинством следует считать идентификацию и классификацию конкретных очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям флюидов конкретных объектов наблюдений. Эта разработка состоит из 2-х разных направлений: а) идентификация и классификация одного, конкретного очага сильного или катастрофического землетрясения по геохимическим полям всех объектов наблюдений; б) идентификация и классификация очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям одного, конкретного объекта наблюдения. В результате применения указанных экспресс-методов получены геохимические "портреты" сейсмических очагов (рис.8.1-8.2) и новые данные, подтверждающие корреляцию ряда параметров землетрясения (энергетический класс, магнитуда, удаленность гипоцентра от объекта наблюдения, глубина его залегания, приуроченность очага к конкретному тектоническому разлому и сейсмогенерирующей зоне) с аномальными амплитудами в вариациях различных геохимических полей.

Следует отметить, что предложенные экспресс-методы не имеют аналогов в мировой практике сейсмопрогнозных работ. На основе результатов полученных разработок по зарегистрированным аномалиям в геохимических полях, сделаны первые шаги для ежедневной, оперативной оценки сейсмической обстановки (К>13; М>5.5) в реальном масштабе времени - начата работа по оперативной диагностике конкретных сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспия по геохимическим полям, в реальном масштабе времени.

Завершающим этапом выполненой автором работы по сейсмогеохими-ческому мониторингу флюидов в Азербайджане с целью изучения влияния сейсмического поля сильных и катастрофических (К>13;М>5.5) землетрясений следует считать разработанные и составленные атласы классификации конкретных очагов Анатолийско-Ирано-Кавказского сегмента Альпийско-Гималайского тектонического пояса Земли и акватории Каспия за период 1986-2002гг., которые были идентифицированы по геохимическим полям флюидов. Эти атласы отражают два разных направления: а) идентификация и классификация одного, конкретного очага сильного или катастрофического землетрясения по геохимическим полям всех объектов наблюдений; б) идентификация и классификация различных очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям одного, конкретного объекта наблюдения. Они позволяют локализовать очаг подготовки сейсмического события по информативным сейсмогеохимическим критериям, т.к. представляют собой геохимические "портреты" сейсмических очагов:

СЬ • вчм^омасои рама» „пы г

Запад

йгаонвтт^ци рам* му* » (Двесгпа*, НуЬч >

• Турция

М1К ф Н)г СЭ Ирчэм

Рис. 8.1. Классификация очагов сильных землетрясений по идентификации геохимических параметров-индикаторов на скв. Шихово №2

Юж. Каспий - очаг Каспийского-Бакинского землетрясения (25.11.2000 - Мру=6.4; К=13.1; Ь=40 км)

« « ю и Абшероиская с/з скв. «Шихово №1»

4 Г ■ 10 12

Абшероиская с/з скв. «Шихово Лй»

^ 1 4 4 I 10

Абшероиская с1з скв. «Суоаханы»

¿—ГС»

ТТ6?4 8 10 12 « 1

ЮТа«

1-4-«"

Шамахннская с/з ска «I Начата

10 12 ШамаХинскаЯ ей скв. «Чухурюрд ЛМ9»

3 * в I Ц Ц 14 н I

Шеки некая с/з ист. «Иситмя»

Рис. 8.2. Идентификация сейсмических очагов по геохимическим аномалиям

а) "портрет" одного, конкретного сейсмического очага по геохимическим аномалиям на всех объектах наблюдений;

б) "портреты" различных очагов сильных и катастрофических землетрясений, произошедших на территории Азербайджана и акватории Каспия на конкретном объекте наблюдения;

в) "портреты" различных очагов сильных и катастрофических землетрясений, произошедших в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (Азербайджан, сопредельные страны) на конкретном объекте наблюдения.

Результаты этой работы используются в настоящее время в РЦСС НАНА для ежедневной, оперативной оценки сейсмической опасности на прогностических полигонах Азербайджана. Причем, эти исследования систематически уточняются и дополняются.

В итоге, впервые в мировой практике, начата работа по составлению атласов, в которых отражены комбинации информативных геохимических параметров, сопровождавших подготовку отдельных, конкретных очагов сильных землетрясениий в Каспийско-Кавказском регионе (на территориях Азербайджана, Грузии, Дагестана, Армении и акватории Каспия) и катастрофических сейсмособытий в пределах всего Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока за период 1979-2004гг. Результаты этой работы предоставляют возможность идентифицировать сейсмический очаг, готовый к реализации землетрясения, по аномалиям в геохимических полях флюидов. Ошибки, которые возникают на сегодняшний день при оценке сейсмической обстановки, связаны, по-нашему мнению, со следующими главными причинами:

1.) необходима обширная региональная сейсмогеохимическая сеть станций, охватывающая все сейсмогенные зоны Азербайджана; .

2.) необходима обширная региональная сейсмогеохимическая сеть станций, охватывающая все сейсмогенные зоны в странах, сопредельных с Азербайджаном (Грузия, Дагестан, Армения, Турция, Иран);

3.) необходима система оперативной связи между всеми сейсмогео-химическими станциями, независимо от месторасположения;

4.) необходимо оснащение станций унифицированной современной геохимической аппаратурой;

5.) необходима статистика геохимической информации для отдельных очагов указанного региона.

Ясно, что решение поставленных вопросов, являющихся составной частью сейсмического прогноза - это сложная задача, требующая подробного анализа закономерностей сейсмических, тектонических, геофизических и геохимических процессов в регионе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Автором, на основании сейсмогеохимических исследований за период 1979-2002гг., накоплен богатый фактический материал, имеющий важное научное и практическое значение для изучения динамики геохимических по-

60

лей в сейсмогенных зонах Азербайджана, комплексно систематизированы, обобщены и проанализированы сейсмологические и геохимические данные о поведении геохимических полей различной природы (гидрогеохимические, газогеохимические, радиогеохимические поля) в период подготовки тектонических землетрясений с энергетическим классом К>13 и магнитудой М>5.5. При этом, получены следующие результаты :

1. выявлены сейсмопрогностические геохимические (гидро,-газо,- и радиогеохимические) критерии-индикаторы сильных и катастрофических землетрясений для территории Азербайджана и акватории Каспия, а также сопредельных стран (Грузия, Дагестан, Армения, Турция, Иран);

2. установлена информативность радиогеохимического параметра -альфа-поля локального участка земной поверхности. Данный вид наблюдений не имеет аналогов в мировой практике сейсмогеохимических исследований;

3. установлено влияние на гидрогеохимический режим флюидов процесса подготовки извержения грязевых вулканов;

4. установлено влияние сейсмического поля сильных и катастрофических (К>13; М>5.5) землетрясений в очаговых зонах Альпийско-Гималайского тектонического пояса Земли на геохимические поля флюидов Азербайджана. При этом, гипоцентры коровых землетрясений, залегающие на глубинах Ь<70км, и расположенные в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского сегмента провоцируют короткопериодное изменение геохимической среды миграции флюидов во всех сейсмогенных зонах мегантиклинория Большого Кавказа и Каспийского моря, а гипо-центры глубокофокусных (Ь=150-400км) верхнемантийных землетрясений высокосейсмичной зоны Гиндукушского сегмента влияют только на геохимические поля флюидов Северо-Абшеронской сейсмогенной зоны Азербайджана и морской воды Каспия;

5. установлено влияние сейсмического поля очагов слабых (К=10-11;М=4.6+-5.0), коровых (Ъ=0-40км) землетрясений на геохимичес-кие поля объектов наблюдений, удаленных на расстояние не более Д<40км;

6. впервые в мировой практике сейсмопрогнозных работ организованы сейсмогеохимические наблюдения за вариациями ионно-солевого состава морской воды Каспия и получены сейсмопрогностические критерии для различных очагов сильных и катастрофических землетрясений;

7. разработаны и усовершенствованы некоторые методики по определению отдельных макро-и микроэлементов в подземных водах химическими (аналитический и ионно-селективный) методами. При этом, были решены методические вопросы экспресс-анализа ионно-солевого состава вод;

8. создан банк данных сейсмологической и геохимической информации по результатам круглогодичного мониторинга за период 1986-2002гг.;

9. разработаны экспресс-методы, которые используются при оперативной оценке сейсмической обстановке на территории Азербайджана и акватории Каспия:

а) автоматического выделения короткопериодных аномалий в геохимических полях перед началом сильных и катастрофических землетрясений в реальном масштабе времени;

б) оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по геохимическим полям в реальном масштабе времени;

10. разработаны алгоритм и программное обеспечение для экспресс обработки в реальном масштабе времени:

а) результатов ежедневных химических анализов;

б) геохимических аномалий - их автоматического форматирования в таблицы-автофильтры, которые предоставляют достоверную и оперативную

оценку "напряженности" в геохимических полях; t

11. на основе разработанного экспресс-метода оперативной диагностики сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям в реальном масштабе времени завершены следующие виды работ:

а) идентификация и классификация отдельных очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям;

б) ретроспективное тестирование экспресс-методов автоматического форматирования геохимических аномалий и оперативной диагностики сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений за период 19792002гг. для территорий Азербайджана и акватории Каспия, а также сопредельных стран (Грузия, Армения, Иран, Турция).

в) составлены атласы классификации отдельных сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений Анатоли йско-Ира но-Кавказского тектонического блока (Азербайджан, сопредельные страны) и Каспийского моря, идентифицированные по сейсмопрогностическим геохимическим критериям, которые отражают в реальном масштабе времени очаги, готовые к реализации сейсмических событий.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Керамова РА., Аскеров А Г. Минеральные источники Галаалты, Кечигая, Тенгиалты

типа "Нафтуся". //Ученые записки АГУ, №2.Баку, 1975г, с 25-37.

2. Керамова P.A. Особенность минеральной воды Галаалты. //Ученые записки АГУ, №5-

6, Баку, 1975г., с 48-55. 3 Керамова Р А Микроэлементы в холодных и термальных минеральных водах СВ

склона Б.Кавказа. //Доклады АН Азерб ССР, №11, Баку, 1976, с. 61-70. 4. Керамова P.A., Рашдан Джамиль Гидрогеохимические особенности термальных вод ,

СВ части Азербайджана и Восточной Иордании //Доклады АН Азерб ССР, №12, Баку, 1976, с. 36-52.

5 Керамова Р. А, Бокучава JI.B. Органическое вещество в некоторых минеральных водах

Азербайджанской ССР //XX республиканской научно-технической профессорско- »

преподавательского состава ГПИ им.В.И Искина и работников производства, Тбилиси, 1976., с. 71.

6 Керамова Р А. Гидрогеохимическая характеристика источников азотных минеральных

вод, возникающих после землетрясения в 1971 году (Конахкендская гидрогеохимическая зона Азербайджан ССР) //Всесоюзное Совещание-Результаты исследований по прогнозу землетрясений, 16-18сентября, Изд. Наука,Казах.ССР,Алма-Ата, 1980 г, с. 45

7

8.

9.

10.

И

12

13

14.

15

16.

17

18.

19

20.

Gasanov A.G., Metacsa Ch Р AgalarovaEB and etc Results of the Complex Study of the 1981 Ismaillinsky Series of Earthquakes:Precursors, Parameters, Source Mechanizm Resent Seismological Investigations in Europe //Proceedings of the XIX General Assembly of the European Seismological Commission Moscow,NAUKA, 1988,pp. 149-155. Гасанов А.Г., Метакса Х.П Агаларова Э.Б. и др. Результаты комплексного изучения Исмаиллипской серии землетрясений 1981 года: предвестники, параметры, механизм очага. //Современное состояние сейсмологических исследований в Европе. Материалы XIX Генеральной Ассамблеи Европейской Сейсмологической Комиссии Москва, 1-6 октября 1984. Москва, Наука,1988, стр.142-149.

Гасанов А.Г., Керамова РА., Исмаил-заде Б.Э Влияние сейсмичности 1988 года на гидрогеохимические поля в Шеки-Варташенской зоне. //Каталог ОМГЭ, Изд. Элм, Баку, 1991, с.73-78

Гасанов А.Г., Керамова Р.А Gazogeochemical indikators of the Spitak earthquaker on the prognostical poligons of Azerbaijana //EUROPEAN SEISMOLOGICAL COMISSION, ХХП GENERAL ASSAMBLY Barselona., Spain, 1992

Керамова P A., Zolotovitskaia T A Radiogeochemical indikators of the Spitak earthquaker on the prognostical poligons of Azerbaijan. //EUROPEAN SEISMOLOGICAL COMISSION, XXII GENERAL ASSAMBLY, Barselona, Spam, 1992

Керамова Р.А Влияние очага Каспийского землетрясения 1989г. на гидрогеохимический режим подземных вод Азербайджана //Каталог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана в 1989 г Изд «ЭЛМ», Баку, 1992, с 82-84 Гасанов А.Г., Керамова Р.А. Аритмичность сейсмопрогностического режима флюидов на территории Азербаджана в период подготовки Кавказских катастрофических землетрясений в период 1988-1992 гг. //Труды Института Геологии АНАР Изд "Элм", Баку, 1995г., с. 101-115.

Gasanov AG., Keramova R.A Geochemical criteria of Prediction of the Caucasian Disastrous Earthquakes 1981-1997. //The 29-th General Assembly of the International Association of Seymology and Physics of the Earth's Interior (IASPEI). Augustl8-28, 1997, Thesa-loniki, Greece, с 297

Gasanov AG., Keramova R.A. Geochemical criteries of the catastrophical earthquakes 19831997 in Anatolian-Iranian-Caucasian tectonic junction //The 29-th General Assembly of the International Association of Seymology and Physics of the Earth's Interior (IASPEI). August 18-28, 1997, Thesaloniki, Greece, с 298.

Керамова Р.А. Geochemical criterias of Caspian earthquakes prediction, 1983-1999. //Technical Abstracts It is dedicated to the 50 th anniversary of Neft Dashlary oil-field, Баку, 1999, с 84.

Gasanov A G, Keramova R.A Rudbar"s catastrophical earthquake (Iran-21 06.90) and seis-mogeochemical anomalies underground waters of NW-NE Azerbaijan //Third Meeting of Asian seismological commission and sivposium on Seismology, Earthquake Hazard assessment and Earth" interion related topics. October 10-12, 2000 Tehran, I. R. Iran, с 115. Keramova R.A. The influence of hypocenters of Iran"s catastrophic earthquakes in 19901997 of the rejime of underground waters of NW-NE Azerbaijan. //Third Meeting of Asian seismological commission and sivposium on Seismology, Earthquake Hazard assessment and Earth" interion related topics. Tehran, I.R.Iran. October 10-12, 2000. Gasanov AG., Keramova R.A , Rzayev AG. Study of Geochemical and Geophysical Fields for Earthquake, Precursors in Seismic Forecast test Sites of Azerbaijan. //Geophysics news in Azerbaijan Scientific-technical magazine. № 1, Baku 2000, c. 37-42. Гасанов А.Г., Керамова PA. К вопросу о выявлении азимута гипоцентра будущего сейсмособытия: результаты сейсмогеохимического мониторинга в Азербайджане //М. ГЕОН, Третьи Геофизические чтения им. В В.Федынского, 22-24 февраля 2001г.,с 54

21 Керамова РА Предварительная генетическая модель процесса возникновения корот-копериодных аномалий сейсмогеохимических полях //Сборник трудов Третьих Геофизических чтений им. В В Федынского. ГЕОФИЗИКА XXI века. М., Изд Научный мир. 2001, с. 347-349.

22. Gasanov A.G , Keramova RA Hydrogeochemical criteria of Caspian-arthquake (25 11 2000) in ground waters of north-east and north-west of Azerbaijan //International Conference Natural nazards mitigation and management. March 12-15, 2001, India, Amritsar, pp 64 23 Preminalary Genetical model of Short-term geochemical anomalies befor Strong Earthquakes International Conference Natural nazards mitigation and management March 1215, 2001, India, Amritsar., pp 37 24. Алиев Ад. A, Керамова P А. Активизация грязевого вулканизма на Абшероне в 2001 г после Каспийского землетрясения (25 11 2000г.) //Международный семинар-Сейсмическая защита населения и инженерных сооружений при сильных землетрясе-ниях-опыт регионов. 2-6 июля 2001г. Баку, с. 29. 25 Золотовицкая Т А., Керамова Р А, Аллахвердиева Г.О. Возмущение альфа-поля на Абшероне в период афтершоков Каспийского землетрясения 25.11,2000г //Международный семинар-Сейсмическая защита населения и инженерных сооружений при сильных землетрясениях-опыт регионов 2-6 июля 2001г. Баку, с 35. 26. Gasanov AG A, Keramova R А, Allakhverdieva G О. The influence of the Catastrophic Earthquakes of Turkey on Geochemical Fields of Shemakha Seysmoactive Zone in Azerbaijan During 1999 2002 //Iй International Symposium of Istanbul Technical Universities the Faculty of Mines on Earth Sciences and Engineering, 16-18 may2002, Istanbol.Turkey, pp 245

27 Gasanov A.G., Keramova RA Additional Criterions of Efficient Earthquake Forecast. //1st

International Symposium of Istanbul Technical Universities the Faculty of Mines on Earth Sciences and Engineering, 16-18 may 2002 y., Istanbul, Turkey, pp. 246.

28 Keramova R A The Identification of the Seismic Epicenter's Vector by Intensity of the Hy-

drogeochemical Field of Sheky Seismoaktive Zone in Azerbaijan // 1" International Symposium of Istanbul Technical Universities the Faculty of Mines on Earth Sciences and Engineering, 16-18 may 2002y, Istanbul, Turkey, pp 247 29. Гасанов А Г, Керамова P А Сейсмогеохимические исследования //В кн Геология Азербайджана, разд. Физика Земли, том V, Изд Nafla-Press, Баку, 2002, с 53-67.

30 Гасанов А Г, Керамова Р А и др Анализ результатов сейсмологических и сейсмо-

прогностических исследований в Азербайджане //В кн Геология Азербайджана/, разд. Физика Земли, том V. Изд Nafta-Press, Баку, 2002, стр. с.67-70.

31 Гасанов А Г. Керамова Р А. Сейсмогеохимический прогноз катастрофических землетрясений мегантиклинория Б Кавказа 1979-2002.//Международная конференция Научное наследие академика Г А Гамбурцева и современная геофизика. М 21-24апреля, 2003г, с 65

32 Керамова Р А. Идентификация Бакинско-Каспийского землетрясения (25 11 2000г ) и

его афтершоков по аномалиям гидрогеохимиических полей в Азербайджане, //Международная конференция "Научное наследие академика Г А Гамбурцева и современная геофизика", М 21-24 2003г,с 66.

33. Hasanov А Н , Keramova RA, Agapov N.I Impact of seismicity upon geological breakdown

during oilgas exploration and production in Caspian sea and anomalies of hydrogeochemical fields of Azerbaijan. //1-st North Africa Mediterranean Petroleum and Geosciences Conference and Exhibition Tunis, October 6-9, 2003.

34. Gasanov AG., Keramova RA Reflection of catastrophic earthquakes of Armenia, Georgia

and Iran in the abnormal seismogeochemical fields of groundwater of Azerbaijan //4-th Meeting of Asian seismological commission and sivposium on Seismology, Earthquake Hazard assessment and Earth" intenon related topics Mayl2-14,2003 Tehran, I.R Iran.pp 45

35 Керамова Р А Идентификация Бакинского-Каспийского землетрясения (25.11,2000i } и его афтершоков по аномалиям гидрогеохимиических полей в Азербайджанец/Международная конференция "Научное наследие академика Г А Гамбурцева и современная геофизика", М. 21-24 апреля 2003г., с. 66.

36. Hasanov А.Н., Keramova R.A, Agapov N.I. Impact of seismicity upon geological breakdown

during oilgas exploration and production in Caspian sea and anomalies of hydrogeochemical fields of Azerbaijan //1-st North Africa Mediterranean Petroleum and Geosciences Conférence and Exhibition Tunis, October 6-9,2003.

37. Гасанов А.Г., Керамова P A Сейсмогеохимические исследования в Азербайджане. //В

кн "Каталог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана в 2002г.", Изд 2003, Баку, с. 150-259.

38. Керамова Р.А. Методы автоматизированной обработки материала на ЭВМ // В кн Ка-

талог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана в 2002г., Изд

2003, Баку, с. 162-166.

39. Керамова РА. Сейсмогеохимические исследования на Абшеронском и Шеки-

Шамахинском прогностических полигонах, Сиязаньской сейсмогенной зоне и акватории Каспия. //В кн. Каталог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана в 2002г., Изд. 2003, Баку, с. 167-256.

40. Гасанов А Г., Керамова Р.А. Влияние грязевого вулканизма Абшерона на гидрогеохи-

мический режим флюидов //В кн Каталог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана в 2002г., Изд 2003, Баку, с 213-219 41 Керамова Р.А. Влияние очагов слабых землетрясений Вандамской сейсмогенной зоны на геохимический режим флюидов. //В кн. Каталог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана в 2002г, Изд. 2003, Баку, с. 233-238.

42. Керамова Р А. Сейсмогеохимические критерии прогноза сильных землетрясений

(К>13; М>5.5), произошедших за период 1981-2002гг. в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (Азербайджан, сопредельные страны) и акватории Каспия //В кн. Каталог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана в 2002г, Изд 2003, Баку, с. 236-241

43. Гасанов А.Г., Керамова Р.А., Рзаев А.Г. Корреляция геохимических и геофизических

полей при выявлении сейсмоаномалъных эффектов. //В кн. Каталог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана в 2002г., Изд. 2003, Баку, с 254-256.

44 Гасанов А Г , Керамова Р А., Исмаил-заде Б Э. Идентификация очагов сильныз земле-

трясений (1979-2003гг.) мегантиклинория Б Кавказа по геохимическим аномалиям подземных вод Азербайджана. И М., ГЕОН. Международная научная конференция Шестые Геофизические чтения им. В.В.Федынского, 27-29 мая 2004г.

45 Керамова Р.А. Оперативная диагностика сейсмических очагов сильных землетрясений

(М>5.5) по геохимическим аномалиям флюидов Азербайджана. // М, ГЕОН Международная научная конференция. Шестые Геофизические чтения им. В В Федынского, 27-29 мая 2004г.

46. Гасанов А Г., Керамова Р.А, Агапов Н.И. Влияние сейсмичности и грязевого вулка-

низма на крупные аварии при бурении на Каспии и на геохимические аномалии в подземных водах Азербайджана //Электронный журнал ИФЗ РАН. 2004, № , с

47. Гасанов А.Г., Керамова Р.А, Агапов Н.И. Влияние сейсмичности и грязевого вулка-

низма на крупные аварии при бурении на Каспии и на геохимические аномалии в подземных водах Азербайджана. //Отечественная Геология. 2004, №6, с. 48 Керамова Р А Оперативная диагностика сейсмических очагов сильных землетрясений (М>5 5) по геохимическим аномалиям флюидов Азербайджана //Физика Земли

2004,№ , с

4

t

Зак. 182. Тир. 100. Печ. л. 2,0. Тип. РЦСС НАНА

Баку-AZOO 10, ул. Нигяр Рафибейли, 9. '

í)

117775

РНБ Русский фонд

2005-4 15527

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Керамова Рамида Ага-Дадаш кызы

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1.КРАТКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ПРОГНОСТИЧЕСКИХ СЕЙСМОГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В

АЗЕРБАЙДЖАНЕ.

ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И АППАРАТУРА.

2.1. Характеристика режимной сети стационарных станций л.

2.2. Методы сейсмогеохимических исследований.

2.3. Методы обработки фактического материала.

ГЛАВА 3. СЕЙСМИЧНОСТЬ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЯ ФЛЮИДОВ АЗЕРБАЙДЖАНА (АБШЕРОНСКИЙ И ШЕКИ-П1АМАХИНСКИЙ СЕЙСМОПРОГНОСТИЧЕСКИЕ ПОЛИГОНЫ, СИЯЗАНЬСКАЯ СЕЙСМОГЕННАЯ

Ъ ЗОНА И АКВАТОРИЯ КАСПИЯ).

3.1. Краткая характеристика геологических условий и сейсмичности изученных регионов.

3.2. Краткая характеристика сейсмической активности за период 1979-2002гг. в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического узла (Азербайджан, сопредельные страны) и акватории Каспия.

3.3. Сейсмогидрогеохимические исследования.

3.3.1. Сейсмогидрогеохимический режим флюидов.

3.3.2. Влияние очагов сильных и катастрофических землетрясений Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического узла на гидрогеохимический режим флюидов.

3.3.3. Влияние очагов Каспийского моря на гидрогеохимический режим флюидов.

U 3.3.4. Влияние очагов глубокофокусных землетрясений Гиндукуша на гидрогеохимический режим флюидов.

3.3.5. Влияние грязевого вулканизма на гидрогеохимический режим флюидов.

3.4. Сейсмогазогеохимические исследования в Абшеронской и Шеки-Шамахинской сейсмогенных зонах.

3.5. Сейсморадиогеохимические исследования на Абшеронском и Шеки-Шамахинском прогностических полигонах

3.6. Влияние очагов слабых землетрясений Вандамской сейсмогенной зоны на геохимический режим флюидов.

3.7. Корреляция геохимических и геофизических полей при выявлении сейсмоаномальных эффектов.

ГЛАВА 4.СЕЙСМОГЕОХИМИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПРОГНОЗА СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ, ПРОИЗОШЕДШИХ В ПРЕДЕЛАХ АНАТОЛИЙСКО-ИРАНО-КАВКАЗСКОГО ТЕКТОНИЧЕСКОГО УЗЛА (АЗЕРБАЙДЖАН, СОПРЕДЕЛЬНЫЕ СТРАНЫ) И АКВАТОРИИ КАСПИЯ ЗА

ПЕРИОД 1979-2002гг.

ГЛАВА 5. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ВОЗНИКНОВЕНИЯ КОРОТКОПЕРИОДНЫХ АНОМАЛИЙ В ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОЛЯХ.

ГЛАВА 6. МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ НАБЛЮДЕННЫХ ДАННЫХ.

6.1. Метод автоматизированной обработки и интерпретации сейсмогеохимических данных на ЭВМ.

6.2. Статистический анализ данных - однофакторный дисперсионный анализ.

6.3. Корреляционный анализ.

6.4. Ковариационный анализ.

6.5. Описательная статистика.

6.6. Метод определения азимута гипоцентра будущего зем-( летрясения в реальном времени по оперативному сейсft могеохимическому мониторингу.

ГЛАВА 7. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОЧАГОВ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ПО ГЕОХИМИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ НА ЭВМ ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО СЕЙС

МОПРОГНОЗА.

ГЛАВА 8. АТЛАС ОЧАГОВ СИЛЬНЫХ И КАТАСТРОФИЧЕСКИХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ, ИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ ПО

ГЕОХИМИЧЕСКИМ КРИТЕРИЯМ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Сейсмичность и геохимические поля флюидов Азербайджана"

В диссертационной работе автором изложены результаты круглогодичного сейсмогеохимического мониторинга по различным аспектам проблемы геодинамики флюидов сейсмогенных областей и прогноза катастрофических землетрясений, полученные в 1979-2002 годах. Эти исследования связаны с решением важной научной и народно-хозяйственной задачей - изучение влияния сейсмических процессов в очаговых зонах сильных и катастрофических землетрясений на геохимический режим флюидов, выявление сейсмопрогностических геохимических критериев и разработка экспресс-методов оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по геохимическим полям.

Актуальность исследования. Проблема геодинамики зоны интенсивного орогенеза с высокой сейсмической активностью является в настоящее время одной из наиболее важных в науках о Земле. В связи с этим, информация о пространственно-временных вариациях локальных геофизических и геохимических полей, получаемая в результате долговременных режимных наблюдений, отражает напряженно-деформационные процессы в приповерхностных частях земной коры, а также — перераспределение полей тектонических напряжений. Установление закономерностей в особенностях динамики геофизических и геохимических полей является существенной частью данной проблемы. При этом, перспектива выявления причинно-следственных связей современных движений в сейсмоактивных районах, отражающих как сейсмотектонический процесс, так и асейсмические явления, непосредственно не связанные с подготовкой землетрясений, имеет чрезвычайно актуальное значение.

Территория Азербайджана и прилегающая акватория Каспийского моря относятся к сейсмически активным регионам Земли. Катастрофическое Шама-хинское землетрясение 1902г., до основания разрушившее г. Шамахы и принесшее гибель его тысячам жителей, а также сильные землетрясения, которые произошли в этом регионе в течение последних 20-ти лет (Исмаиллинское-1981г., Средне-Каспийское-1986,1989гг., Лерикское-1998г., Агдашское-1999., Каспийское-Бакинское-2000г.) сопровождались значительным материальным ущербом и человеческими жертвами. В связи с этим, проблема изучения сейсмичности и прогноза сейсмической опасности данного региона является чрезвычайно важной научной, социальной и экономической задачей.

В Азербайджане сейсмопрогностические исследования стали интенсивно развиваться после сильного Исмаиллинского землетрясения (29.11.81г.; К=14;М=6.2). Исходя из того, что решение проблемы прогноза землетрясений возможно только комплексными сейсмологическими, геофизическими и геохимическими методами, начиная с 1983 года, после Постановления СМ Азерб.ССР № 398 от 29.09.83г. /2/, в Республиканском Центре Сейсмологической Службы Национальной Академии Наук Азербайджана (РЦСС НАНА), (который в течение 1980-1999гг. назывался ОМГЭ AHA), наряду с сейсмологическими и геофизическими, активно стали проводиться также сейсмогеохими-ческие исследования.

В течение последних 30-ти лет, после катастрофического Ташкентского землетрясения в 1966г., применение геохимических методов в сейсмологии оказалось столь плодотворным, что в короткий срок привело к рождению новых направлений в современной сейсмологии (сейсмогеохимия, сейсмогидро-динамика, сейсмогеотермия) и формированию их в самостоятельные науки. В частности, сейсмогеохимия - это наука о закономерностях изменения химического состава флюидов и происхождения отдельных элементов во флюидаль-ной системе верхних геосфер в связи с сейсмичностью, на разных этапах развития и проявления землетрясений. При этом, к флюидам относятся подземные воды, газы, нефть и эманации радиоактивных веществ /Д.Г.Осика, 1981/.

Цель диссертационной работы. На основе систематизации и обобщения фактических материалов по сейсмологическим и геохимическим данным, была сделана интерпретация результатов сейсмогеохимических исследований, проведенных автором. Целью этих исследований было:

1. изучение влияния сейсмических процессов в очаговых зонах сильных и катастрофических землетрясений на геохимический режим флюидов;

2. выявление сейсмопрогностических геохимических критериев;

3. разработка экспресс-методов оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по геохимическим полям в реальном масштабе времени.

4. изучение механизма влияния сейсмического поля на вариации геохимических полей и возниковение, в связи этим процессом, краткосрочных аномалий в период подготовки сильных и катастрофических землетрясений;

5. построение модели, объясняющую возникновение краткосрочных аномалий в геохимических поляк при подготовке коровых и глубокофокусных катастрофических землетрясений.

Основные задачи исследований. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. создать унифицированную, научно обоснованную сеть сейсмогеохими-ческих станций круглогодичных наблюдений режима пространственно-временных вариаций полей: сейсмогидрогеохимических, газогеохимических и радиогеохимических;

2. изучить и выявить закономерности в режиме сейсмогеохимических полей;

3. создать банк данных сейсмологической и геохимической информации по результатам многолетнего круглогодичного мониторинга;

4. разработать программное обеспечение для его обработки;

5. оценить основные статистические характеристики геохимических полей и корреляционные зависимости между сейсмическими и геохимическими полями;

6. выполнить системный анализ и изучение механизма влияния сейсмических процессов в очаговых зонах Анатолийско-Ирано-Кавказского сегмента Альпийско-Гималайского тектонического пояса Земли на геохимический режим флюидов сейсмогенных зон мегантиклинория Большого Кавказа в пределах Азербайджана;

7. установить прогностические, информативные сейсмогеохимические критерии сильных и катастрофических землетрясений;

8. разработать экспресс-метод оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по аномалиям в геохимических полях флюидов в реальном масштабе времени.

Методика исследований. Для решения поставленных задач были использованы математические и геолого-геохимические методы, на основании которых были выполнены следующие виды работ:

1. усовершенствованы некоторые методики по определению отдельных макро-и микроэлементов в подземных водах химическими (аналитический, фотометрический и ионно-селективныый) методами. При этом были решены методические вопросы экспресс-анализа ионно-солевого состава вод;

2 организованы радиогеохимические наблюдения за вариациями альфа- и бета излучений локальных участков поверхности Земли, которые стали проводиться по уникальной методике, не имеющей аналогов в мировой практике сейсмогеохимических исследований;

3. выполнена интерпретация результатов гидро,-газо и радиогеохимических полей флюидов геохимическими и математическими (статистический, корреляционный и ковариационный) методами;

4. сопоставлена сейсмологическая и геохимическая информации на основе известных и впервые созданных компьютерных программ.

Основные защищаемые положения. В результате анализа характера изменения геохимического поля в период подготовки коровых и глубокофокусных катастрофических землетрясений впервые для объектов наблюдений флюидов Азербайджана установлено:

1. Сейсмические процессы в очаговых зонах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспия в период подготовки сильных и катастрофических землетрясений оказывают значительное влияние на пространственно-временные вариации геохимических полей флюидов.

2. Особенности проявления короткопериодных, сейсмопрогностических эффектов в геохимических полях флюидов связаны с региональной тектоникой и физико-химическими процессами, протекающими в сейсмических очагах сильных и катастрофических землетрясений, готовящихся к реализации.

3. Разработка экспресс-методов оперативной диагностики очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям флюидов в реальном масштабе времени.

4. Разработка атласов классификации и идентификации очагов сильных и катастрофических землетрясений акватории Каспия и Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока по геохимическим полям флюидов в реальном масштабе времени.

Научная новизна исследований. Автор впервые в Азербайджане, по заданию руководства РЦСС НАНА, в 1979г. организовал стационарные наблюдения за вариациями сейсмогеохимических полей. Эти работы продолжаются до настоящего времени. В результате изучения проблемы влияния сейсмичности на геохимический режим флюидов впервые:

1. выявлены сейсмопрогностические геохимические (гидро, - газо, - и радиогеохимические) критерии-индикаторы сильных и катастрофических землетрясений для территории Азербайджана и акватории Каспия, а также сопредельных стран (Грузия, Дагестан, Армения, Турция, Иран);

2. установлена информативность радиогеохимического параметра - альфа-поля локального участка земной поверхности. Данный вид наблюдений не имеет аналогов в мировой практике сейсмогеохимических исследований;

3. установлено влияние на гидрогеохимический режим флюидов процесса подготовки извержения грязевых вулканов;

4. установлено влияние сейсмического поля сильных и катастрофических (Мщ^5.5;К>13) землетрясений в очаговых зонах Альпийско-Гималайского тектонического пояса Земли на геохимические поля флюидов Азербайджана. При этом, гипоцентры коровых землетрясений, залегающие на глубинах Ь<70км и расположенные в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского сегмента, провоцируют короткопериодное изменение геохимической среды миграции флюидов во всех сейсмогенных зонах мегантиклинория Большого Кавказа и Каспийского моря, а гипоцентры глубокофокусных (Ь=150-М00км) верхнемантийных землетрясений высокосейсмичной зоны Гиндукушского сегмента влияют только на геохимические поля флюидов Северо-Абшеронской сейсмогенной зоны Азербайджана и морской воды Каспия;

5. установлено влияние сейсмического поля очагов слабых (Mpv=4.6-^-5.0; К=10-KL1), коровых (Ь=(Н40км) землетрясений на геохимические поля объектов наблюдений, удаленных на расстояние не более Д<40км;

6. усовершенствованы некоторые методики по определению отдельных макро-и микроэлементов в подземных водах химическими (аналитический, фотометрический, ионно-селективный) методами. При этом, были решены методические вопросы экспресс-анализа ионно-солевого состава вод: определение ионов-НСОз, С03, ЦС1,ВгД), Z(Fе2+, Fе3+), CI, Br, I;

7. создан банк данных сейсмологической и геохимической информации по результатам круглогодичного мониторинга за период 1986-2002гг.;

8. разработан экспресс-метод автоматического форматирования геохимических аномалий, которые предоставляют достоверную и оперативную оценку "напряженности" в геохимических полях в реальном масштабе времени;

9. разработаны алгоритм и программное обеспечение для экспрессного автоматического форматирования геохимических аномалий;

10. разработаны экспресс-методы оперативной диагностики очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям в реальном масштабе времени;

11. выполнена идентификация и классификация отдельных очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям флюидов;

12. составлены атласы классификации конкретных очагов сильных и катастрофических землетрясений Каспийского моря и Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (Азербайджан, сопредельные страны), которые идентифицированы по информативным сейсмогеохимическим критериям за период 1986-2002гг. Они представляют собой геохимические "портреты" сейсмических очагов: а) "портрет" конкретного сейсмического очага по сейсмогеохимическим аномалиям на всех объектах наблюдений; б) "портреты" сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений, произошедших на территории Азербайджана и акватории Каспия на одном, конкретном объекте наблюдения; в) "портреты" сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений, произошедших в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (Азербайджан, сопредельные страны) на одном, конкретном объекте наблюдения.

Личный вклад автора.

Обработка данных и анализ результатов. Автор впервые в Азербайджане, организовала и научно обосновала выбор сети объектов стационарных сейсмогеохимических наблюдений за пространственно-временными вариациями режима флюидов (подземные воды, газы, растворенные в водах и мигрирующие в свободном газовом потоке, а также эманации радиоактивных веществ на локальных участках поверхности Земли) и морской воды Каспия. Эта работа была выполнена автором на основе результатов гидрогеологическической съемки, которую она проводила в сейсмогенных зонах мегантиклинория Большого Кавказа, Восточно-Малокавказской и Талыш-Предмалокавказской сейсмогенных зонах Азербайджана в течение 1980-2001гг. Кроме того, ею лично выполнены все исследования, отраженные в разделе "Научная новизна исследований ", а также:

- составлены гидрогеохимические карты регионов, в которых проводятся сейсмогеохимические режимные наблюдения (М 1:500000 иМ 1:1 000 000);

- сделана привязка и детальная паспортизация очагов сильных и катастрофических землетрясений, которые произошли за период 1979-2002гг. в пределах Азербайджана, сопредельных стран и акватории Каспийского моря, к геологической карте (М 1:500000 и М 1:1 000 000).

Алгоритмы и программное обеспечение. Все алгоритмы для экспрессного автоматического форматирования короткопериодных аномалий в геохимических полях в реальном масштабе времени, отражающие период подготовки сильных и катастрофических землетрясений, созданы автором, программное обеспечение - Мамедовым М.Б., а их тестирование - также выполнено автором.

Результаты этих работ отражены в представленных автором картах, разработанных таблицах, графиках и схемах.

Практическое значение работы. Разработанные экспрес-методы выявления информативных химических элементов и оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, с 2001 года применяются в практике сейсмопрогностических наблюдений РЦСС НАНА. Они имеют важное научное и практическое значение не только для Азербайджана, но и для сопредельных стран (Грузия, Дагестан, Армения, Турция, Иран), т.к. подтверждены результатами тестирования сильных и катастрофических землетрясений, произошедших в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока и акватории Каспия: а) ретроспективно - за период 1979-2000гг.; б) в реальном масштабе времени — за период 2001-2004гг. В частности, автором: а) в январе 1999г. и в течение 2001г. были даны оценки сейсмической обстановки на территории Республики для Руководства Азербайджана. При этом, были опровергнуты неверные утверждения отдельных ученых (Россия, Азербайджан) о возможности катастрофических землетрясений в гг.Гяндже и Баку; б) о подготовке сильного Южно-Грузинского землетрясения, которое произошло 25.04.2002г. было доложено на заседании отдела Физики Земли Института Геологии НАНА за 7 дней до сейсмособытия; в) о подготовке катастрофического СВ Иранского землетрясения (26.12. 03г.; М=7.5;г.Бам;) и сильного СЗ Иранского землетрясения (28.05.04г.;М=6.8; вблизи г.Тегерана) было доложено по факсу руководству РЦСС НАНА соответственно за 10 и 4 дней до реализации данных сейсмособытий; г-д) дважды были даны оценки сейсмической обстановки на территории Ирана по просьбе МЧС России (устный запрос начальника управления Агентства по мониторингу и прогнозированию ЧС - Г.М.Негметова) для Руководства Ирана. При этом, были опровергнуты неверные утверждения отдельных ученых Ирана о возможности катастрофического землетрясения в Тегеране в начале июня и начале августа 2004 года.

Кроме того, разработанные экспресс-методы оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по геохимическим полям может быть применен для решения вопросов сейсмопрогноза геофизическими методами.

Апробация работы. Основные результаты исследований систематически докладывались автором на Международных Симпозиумах и Конференциях, посвященных проблемам сейсмологии, геофизики, поиску предвестников землетрясений и предотвращению сейсмического риска, которые проводились в бывшем СССР в 1981-1987гг. (гг. Баку, Москве, Ташкенте, Алма-Аты), Иране (2000, 2003гг.), в Индии (2001гг.), Турции (2002г.):

1. Юбилейная сессия, посвященная 50-летию ИГАНА-Баку, 1989.

2. The 29th General Assembly of the International Association of Seymology and Physics of the Earth's Interior (IASPEI). Augustl8-28, 1997, Thesaloniki, Greece.

3. Международный семинар на тему "Прогнозирование землетрясений геофизическими и геохимическими методами". Азербайджан, Баку, 22-23 апреля 1998г.

4. Technical Abstracts. It is dedicated to the 50 th anniversary of Neft Dashlary

011-field. Баку, 1999г.

5. Third Meeting of Asian seismological commission and sivposium on Seismology, Earthquake Hazard assessment and Earth" interion related topics. October 10-12,2000 Tehran, I.R.Iran.

6. Международный Симпозиум «Влияние сейсмологической опасности на трубопроводные системы в Закавказском и Каспийском регионах» (МЧС Россия), М. 2000г.

7. Третьи Геофизические чтения им. В.В.Федынского. М.22-24 февраля 2001г. ГЕОН.

8. International Conference Natural nazards: mitigation and management. March

12-15, 2001, India, Amritsar .

9. International Symposium of Istanbul Technical Universities the Faculty of

Mines on Earth Sciences and Engineering, 16-18 may 2002 y., Istanbul, Turkey.

10. Международный Симпозиум "Влияние сейсмологической опасности на трубопроводные системы в Закавказском и Каспийском регионах" в геофизических (МЧС Россия, г.Москва, 2002).

11. Международная конференция "Научное наследие академика Г.АХамбурцева и современная геофизика". Москва, 21-24 апреля 2003г.

12. 4 tli International Conferenct on Seismology and Earthquake Engineering. May 12-14,2003 Tehran, LR.Iran.

13. Шестые Геофизические чтения им. В.В.Федынского. Москва, 27-29 мая 2004г. ГЕОН.

Публикации. - По теме диссертации опубликовано более 40 статей в Азербайджане и за его пределами (Россия, Иран) и более 60 тезисов, большинство из которых опубликованы за рубежом. Основные результаты исследований автора также содержатся в 2 монографиях (коллективных) - "Геология Азербайджана" (Физика Земли, том V) и "Каталог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана в 2002г."

Исходные данные. В настоящей работе использованы фактические материалы экспедиционных гидрогеологических исследований, а также результаты анализов круглогодичных геохимических наблюдений за режимом флюидов за период 1979-2002гг., проведенные непосредственно автором и сотрудниками сейсмогеохимической экспедиции (СГХЭ) РЦСС НАНА под ее руководством.

Все данные по сейсмичности Азербайджана, частично-Грузии, Армении, Дагестана и Ирана являются результатом работы сейсмологической экспедиции РЦСС НАНА. Материалы по сейсмичности огромного региона, включающего территории Турции, Ирана, Грузии, Армении и Гиндукуша, получены из банка данных Информационно-Обрабатывающего Центра Геофизической Службы РАН (ИОЦ ГС РАН) и Мирового Банка Сейсмологических Данных (США).

При систематизации и анализе сейсмологических и геохимических данных были сопоставлены сейсмологические параметры 60-ти сильных (Mpv>6.3-^-7.5) и катастрофических землетрясений (Mlh>6.K7.5), которые произошли за период 1979-2002гг. как в акватории Каспия и на территории Азербайджана, так и Грузии, Дагестана, Армении, Турции, Ирана. Кроме того, были сопоставлены сейсмологические параметры 1400 сильных землетрясений, очаги которых находились на территориях сопредельных стран и 5 236 000 данных по вариациям параметров круглогодичных сейсмогеохимических наблюдений (14 гидро,-и радиогеохимических параметров на 32 объектах в течение 1983-2002гг.; 8 газогеохимических параметров - в течение 1986-1990гг.).

Данные по геологии, тектонике и сейсмичности вышеуказанных регионов взяты из опубликованных материалов.

Объем работы. - Диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, заключения и выводов, которые изложены на 184 страницах, 36 рисунков, 20 таблиц, 8 карт и списка литературы, включающего 136 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Геотектоника и геодинамика", Керамова Рамида Ага-Дадаш кызы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Автором, на основании сейсмогеохимических исследований за период 1979-2002гг., накоплен богатый фактический материал, имеющий важное научное и практическое значение для изучения динамики геохимических полей в сейсмогенных зонах Азербайджана, комплексно систематизированы, обобщены и проанализированы сейсмологические и геохимические данные о поведении геохимических полей различной природы (гидрогеохимические, газогеохимические, радиогеохимические поля) в период подготовки тектонических землетрясений с энергетическим классом К>13 и магнитудой М>5.5. При этом, получены следующие результаты :

1. выявлены сейсмопрогностические геохимические (гидро,-газо,- и радиогеохимические) критерии-индикаторы сильных и катастрофических землетрясений для территории Азербайджана и акватории Каспия, а также сопредельных стран (Грузия, Дагестан, Армения, Турция, Иран);

2. установлена информативность радиогеохимического параметра — альфа-поля локального участка земной поверхности. Данный вид наблюдений не имеет аналогов в мировой практике сейсмогеохимических исследований;

3. установлено влияние на гидрогеохимический режим флюидов процесса подготовки извержения грязевых вулканов;

4. установлено влияние сейсмического поля сильных и катастрофических (К>13; М>5.5) землетрясений в очаговых зонах Альпийско-Гималайского тектонического пояса Земли на геохимические поля флюидов Азербайджана. При этом, гипоцентры коровых землетрясений, залегающие на глубинах h<70KM, и расположенные в пределах Анатолийско-Ирано-Кавказского сегмента провоцируют короткопериодное изменение геохимической среды миграции флюидов во всех сейсмогенных зонах мегантиклинория Большого Кавказа и Каспийского моря, а гипо-центры глубокофокусных (1i=15(H400km) верхнемантийных землетрясений высокосейсмичной зоны Гиндукушского сегмента влияют только на геохимические поля флюидов Северо-Абшеронской сейсмогенной зоны Азербайджана и морской воды Каспия;

5. установлено влияние сейсмического поля очагов слабых (К=10-^11;М=4.6-^5.0), коровых (Ь=СН-40км) землетрясений на геохимические поля объектов наблюдений, удаленных на расстояние не более Д<40км;

6. впервые в мировой практике сейсмопрогнозных работ органи-зованы сейсмогеохимические наблюдения за вариациями ионно-солевого состава морской воды Каспия и получены сейсмопрогностические критерии для различных очагов сильных и катастрофических землетрясений;

7. разработаны и усовершенствованы некоторые методики по определению отдельных макро-и микроэлементов в подземных водах химическими (аналитический и ионно-селективный) методами. При этом, были решены методические вопросы экспресс-анализа ионно-солевого состава вод;

8. создан банк данных сейсмологической и геохимической информации по результатам круглогодичного мониторинга за период 1986-2002гг.;

9. разработаны экспресс-методы, которые используются при оперативной оценке сейсмической обстановке на территории Азербайджана и акватории Каспия: а) автоматического выделения короткопериодных аномалий в геохимических полях перед началом сильных и катастрофических землетрясений в реальном масштабе времени; б) оперативной диагностики сейсмических очагов, готовых к реализации сильных и катастрофических землетрясений, по геохимическим полям в реальном масштабе времени;

10. разработаны алгоритм и программное обеспечение для экспресс обработки в реальном масштабе времени: а) результатов ежедневных химических анализов; б) геохимических аномалий - их автоматического форматирования в таблицы-автофильтры, которые предоставляют достоверную и оперативную оценку "напряженности" в геохимических полях;

11. на основе разработанного экспресс-метода оперативной диагностики сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям в реальном масштабе времени завершены следующие виды работ: а) идентификация и классификация отдельных очагов сильных и катастрофических землетрясений по геохимическим полям; б) ретроспективное тестирование экспресс-методов автоматического форматирования геохимических аномалий и оперативной диагностики сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений за период 1979-2002гг. для территорий Азербайджана и акватории Каспия, а также сопредельных стран (Грузия, Армения, Иран, Турция). в) составлены атласы классификации отдельных сейсмических очагов сильных и катастрофических землетрясений Анатолийско-Ирано-Кавказского тектонического блока (Азербайджан, сопредельные страны) и Каспийского моря, идентифицированные по сейсмопрогностическим геохимическим критериям, которые отражают в реальном масштабе времени очаги, готовые к реализации сейсмических событий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Керамова Рамида Ага-Дадаш кызы, Баку

1. Вернадский В.И. - Избранные сочинения. М.: Изд-во АН СССР, 1960, т. 4.

2. Виноградов А.П. Введение в геохимию океана. М.: Наука 1967.

3. Агамирзоев Р.А. Сейсмотектоника некоторых районов юга СССР. Изд-во "Наука", М., 1976

4. Белоусов В.В. Земная кора и верхняя мантия океанов. М.:Наука, 1968.

5. Соколов В.А. Геохимия природных газов. М.: недра, 1971.

6. Толстихин И.Н. Проблема аккумуляции и дегазации Земли в свете современных изотопных данных. Геохимия, 1980, №3.

7. Щербаков А.В. Геохимия термальных вод. М., 1968, Изд-во «Наука» стр. 122.

8. Осика Д.Г. Флюидный режим сейсмически активных областей. Изд-во "Наука", М.1981

9. Войтов Г.И. К оценке современного субвертикального потока природных газов в различных геоструктурных зонах Земли. /В кн.: Тез. докл. на симпоз.: «Глобальная тектоника и дегазация Земли, 1976г.» М.: Наука, 1976.

10. Мамырин Б.А., Толстихин П.Т., Хабарин Л.В. Возможности применения отношения 3Не/4Не при прогнозировании землетрясений. Геохимия,1979,№3.

11. Толстихин И.Н. Проблема аккумуляции и дегазации Земли в свете современных изотопных данных. Геохимия, 1980, №3.

12. Якуцени В.П. Динамика современной дегазации земли по данным гелиево-изотопного критерия.В кн.: Дегазация Земли и геотектоника. М.: Наука, 1976.

13. Киссин И.Г. актуальные вопросы гидрогеологических и геохимических исследований для прогноза землетрясений. Геохимия, 1979, №3.

14. Яницкий И.Н. Гелиевая съемка. М.: Недра, 1979.

15. Мавлянов Г.А., Султапходжаев А.Н., Ибрагимов Д.С., Хасанов Л.А. Изменение микрокомпонентного и газового состава ташкентских минеральных вод в связи с землетрясением. / В кн.: Ташкентское землетрясение 1966 г. Ташкент: Изд- во УзбФАН СССР, 1971.

16. Султанходжаев А.Н., Зиган Ф.Г. -Методические рекомендации к гидрогео-сейсмологическим исследованиям, Изд-во «ФАН», Ташкент, 1980;

17. Султанходжаев А.Н., Чернов И.Г. Гидросейсмологические параметры подземных вод. Узб. геол. журн., 1978, №4.

18. Султанходжаев А.Н., Сидиков С., Чернов ИГ. Гидрогеосейсмологические исследования на Ташкентском геодинамическом полигоне: Вариации изотопного состава аргона в газах термоминералных вод. Узб. геол. журн., 1978, №6.

19. Барсуков О.М., Серебрянников B.C., Варшал Г.М., Гаранин А.А., Геохимические методы прогноза землетрясений. Геохимия, 1979, №3.

20. Барсуков B.JL, Идармачев Ш.Г., Дейнега Г.И. Электрический предвестник землетрясений вблизи Чиркейского водохранилища. /В кн.: Сейсмический режим Дагестана. 1977 (Тр. Ин-та геологии ДагФАН СССР. Сб. I. Вып. 13).

21. Барсуков B.JI., Беляев А.А., Серебренников B.C. Анализ динамики сейсмического воздействия на наблюдаемую гидротермальную систему, жур. «Геохимия» №80, 1984.

22. Осика Д.Г. Флюидный режим сейсмически активных областей.Изд-во "Наука", М.1981

23. Уломов В.И., Мавашев Б.З. Предвестник Ташкентского землетрясения, /В кн.: Ташкентское землетрясение. Ташкент: Изд-во УзбФАН СССР, 1972.

24. Смирнова М.Н. Влияние слабого землетрясения на режим Пятигорских минеральных источников. Изв. АН СССР. Физика Земли, 1971, №7.

25. Мирзоев К.М., Маламуд А.С., Рура Г.И. Поиски пространственно-временных закономерностей изменения параметров, предваряющих сильные землетрясения. /В кн.: Междунар. симпоз. «Поиски предвестников землетрясений.» Ташкент: Изд-во УзбФАН СССР, 1976.

26. Золотовицкая Т.А.-Радиоактивность кайнозойских пород Шамахинского района Азербайджана.

27. Якубов А.А., Алиев Ад.А. -Грязевые вулканы. М. Изд. «Знание». М. 1978, с.56

28. Мехтиев Ш.Ф. Проблемы генезиса нефти. М. Изд. «Знание». М. 1982.

29. Султанова 3.3. Ощутимые землетрясения Азербайджана (1966-1982 гг.). Баку. «Элм», 1986, с.96.

30. Дадашев Ф.Г. Углеводородные газы грязевых вулканов Азербайджана. Баку, Азернешр, 1963 г.

31. Алиев Ад.А., Гасанов А.Г., Кабулова А.Я. -Грязевые вулканы и сейсмичность Шемахино-Гобустанского района. /В кн. «Материалы юбилейной сессии, посвященной 50-летию ИГАНА» Баку. «Элм», 1989, с. 215-217.

32. Султанходжаев А.Н., Зиган Ф.Г. -Методические рекомендации к гидрогео-сейсмологическим исследованиям, Изд-во «ФАН», Ташкент, 1980.

33. Гасанов А.Г., Керамова Р.А., Авшалумов Ю.Ш. Некоторые вопросы разработки автоматизированной системы прогноза землетрясений с использованием геохимических предвестников. Изв. АН АР, сер. Наук о Земле , N4, 1988.

34. Оре О. -Теория графов Изд-во «Наука», М., 1980;

35. Бахман В.И., Крапивина С.С., Флоренский К.П. Химический анализ минеральных вод. М., 1960.

36. Бахман В.И., Крапивина С.С., Флоренский К.П. Химический анализ минеральных вод. М., 1960.

37. Ренгартен В.П. Новые данные по тектонике Кавказа. ЗВМО, 1926, т. 55, выпуск 2.

38. Шихалибейли Э.Ш. -Некоторые проблемные вопросы геологического строения и тектоники Азербайджана, Изд. «Элм», Баку, 1996.

39. Барсуков О.М., Серебрянников B.C., Варшал Г.М., Гаранин А.А., Геохимические методы прогноза землетрясений. Геохимия, 1979, №3.

40. АхундовР.А., Велиев В.З., Керамова Р.А. Дешифрирование космических фото съемков. 1982г.41.60. Каталог сейсмопрогностических наблюдений на территории Азербайджана (1983-2001гг.)-Изд-во "Элм", Баку, 1983-2001гг.

41. Султанходжаев А.Н., Зиган Ф.Г. -Методические рекомендации к гидрогео-сейсмологическим исследованиям, Изд-во «ФАН», Ташкент, 1980;

42. Керамова Р.А. Предварительная генетическая модель процесса возникновения короткопериодных аномалий сейсмогеохимических полях. Третьи Геофизические чтения им. В.В.Федынского. М.22-24 февраля 2001г. ГЕОН.

43. Гасанов А.Г. Ощутимые землетрясения Азербайджана 1983-2002гг. /В кн.: Изд-во «Элм», Баку 2003.

44. Мирзоев К.М., Маламуд А.С., Рура Г.И. Поиски пространственно-временных закономерностей изменения параметров, предваряющих сильные землетрясения. /В кн.: Междунар. симпоз. «Поиски предвестников землетрясений.» Ташкент: Изд-во УзбФАН СССР, 1976.

45. Ренгартен В.П. Новые данные по тектонике Кавказа. ЗВМО, 1926, т. 55, выпуск 2.

46. Паффенгольц. К.Н. Геологический очерк бассейна р. Белоканор. ВГРО, 1934, №219.

47. Алиев Ад.А., Гасанов А.Г., Байрамов А.А., Белов И.С. Землетрясения и активизация грязевулканической деятельности (причинная связь и взаимодействие). Национальная Академия Наук Азербайджана, Труды института геологии № 29, стр. 35.

48. Шихалибейли Э.Ш. -Некоторые проблемные вопросы геологического строения и тектоники Азербайджана, Изд. «Элм», Баку, 1996;

49. Козлов В.В. -Космогеологические исследования систем разломов. В кн. «Общая и региональная геология; геологическое картирование», М.,1982,с55.

50. Бабазаде О.Б., Гасанов А.Г. -Новая схема сейсмического районирования Азербайджана. /В кн. «Геофизические исследования в Азербайджане (состояние, результаты, перспективы)», Изд. «ШяргГярб», 1996;

51. Зайцев И.К., Толстихин Н.И.-Закономерности распространения и формирования минеральных подземных вод. Изд-во "Недра", М.,1972

52. Гасанов А.Г. , Керамова Р.А. Geochemical criteria of Prediction of the Caucasian Disastrous Earthquakes 1981-1997- The 29-th General Assembly of the Iaspei-1997, August 18-28.

53. Алиев Ад.А., Гасанов А.Г., Кабулова А.Я. -Грязевые вулканы и сейсмичность Шемахино-Гобустанского района. /В кн.«Материалы юбилейной сессии, посвященной 50-летию ИГАНА»/ Баку. «Элм», 1989, с. 215-217;

54. Ахмедбейли Ф.С. -Современная активность грязевых вулканов восточной части Азербайджана и ее связь с сейсмичностью. ДАН АН Азерб. ССР, 1975, т.31, №8, с. 61-64;

55. Панахи Б.М. -Сейсмичность областей развития грязевых вулканов (Азербайджан и регион Каспия). /Автореферат докторской диссертации/. Москва, 1998, с. 36;

56. Алиев Ад.А., Гасанов А.Г., Байрамов А.А., Белов И.С. -Землетрясения и активизация грязевулканической деятельности (причина связи и взаимодействие). /В кн. «Труды Института Геологии»/, №29, Изд. «Nafta-Press», Баку, 2001;

57. Гасанов А.Г. , Керамова Р.А. Geochemical criteria of Prediction of the Caucasian Disastrous Earthquakes 1981-1997 The 29-th General Assembly of the Iaspei-1997, August 18-28.

58. Keramova R.A Geochemical criterias of Caspian earthquakes prediction, 19831999. Technical Abstracts. It is dedicated to the 50 th anniversary of Neft Dash-lary oil-field.

59. Gasanov A.G., Keramova R.A.,Rzayev A.G. Study of Geochemical and Geophysical Fields for Earthquake, Precursors in Seismic Forecast test Sites of Azerbaijan Geophysics news in Azerbaijan.Scientific-technical magazine. № 1, Baku. 2000.

60. Гасанов А.Г., Керамова Р.А. К вопросу о выявлении азимута гипоцентра будущего сейсмособытия: результаты сейсмогеохимического мониторинга в Азербайджане. Третьи Геофизические чтения им. В.В.Федынского. М.22-24 февраля 2001г. ГЕОН.

61. Керамова Р.А. Предварительная генетическая модель процесса возникновения короткопериодных аномалий сейсмогеохимических полях. Третьи Геофизические чтения им. В.В.Федынского. М.22-24 февраля 2001г. ГЕОН.

62. Gasanov A.G., Keramova R.A Nydrogeochemical criteria of Caspian-arthquake (25.11.2000) in ground waters of north-east and north-west of Azerbaijan. International Conference Natural nazards: mitigation and management. March 12-15, 2001, India, Amritsar.

63. Keramova R. A Preminalary Genetical model of Short-term geochemical anomalies befor Strong Earthquakes. International Conference Natural nazards: mitigation and management. March 12-15,2001, India, Amritsar.

64. Керамова Р.А. Предварительная генетическая модель процесса возникновения коротко периодных аномалий сейсмогеохимических полях. В кн. Геофизика XXI Века, М. ГЕОН, 2002.

65. Gasanov A.G., Keramova R.A Additional Criterions of Efficient Earthquake Forecast. 1st International Symposium of Istanbul Teclmical Universities the Faculty of Mines on Earth Sciences and Engineering, 16-18 may 2002 y., Istanbul, Turkey.

66. Гасанов А.Г., Керамова Р.А. Сейсмогеохимические исследования /В кн. Геология Азербайджана/, Физика Земли, том У,стр.53-67, Изд-во "Nafta-Press", Баку, 2002.

67. Гасанов А.Г., Керамова Р.А. Сейсмогеохимический прогноз катастрофических землетрясений мегантшслинория Б.Кавказа 1979-2002 гг. Международная конференция "Научное наследие академика Г.А.Гамбурцева и современная геофизика", М. 21-24 2003г.

68. Рогожин Е.А., Юнга C.JL, Захарова А.И., Лутиков А.И. Новая концепция прогноза землетрясений. /В кн. Третьи геофизические чтения, Москва, 22-24 февраля 2001 года имени В.В.Федынского, ГЕОН, стр. 27.

69. Левин Л.Э., Солодилов Л.Н., Панахи Б.М. Каспийский регион: дифференциация разрывных нарушений по уровню сейсмичности. /В кн. Третьи геофизические чтения, Москва, 22-24 февраля 2001 года имени В.В. Федынского, ГЕОН, стр. 69.

70. Мавлянов Г.А., Султапходжаев A.H., Ибрагимов Д.С., Хасанов JI.A. Изменение микрокомпонентного и газового состава ташкентских минеральных вод в связи с землетрясениием. / В кн.: Ташкентское землетрясение 1966 г. Ташкент: Изд-во УзбФАН СССР, 1971.

71. Соболев Г.А., Морозов В.Н. Локальные возмущения электрического поля на Камчатке и их связь с землетрясениями. /В кн.: Физические основания поисков методов прогноз землетрясений. М.: Наука, 1970.

72. Соболев Г.А., Славина Л.Б. Быстрые изменения электрических и сейсмических свойств среды в сейсмоактивном районе, ДАН СССР, 1974, т.215, №5.

73. Randhawa S.S., Sood R.K. Earthquake Epicenter Distribution & Their Co-Relation With The Lineaments As Deciphered From Satellite Images. International Conference Natural Hazards: Mitigation & Management. March 12-15, 2001.

74. Ruznin Yu.Ya., Oraevsky V.N., Larkina V.I. Earthquake Precursors As Space Plasma Anomalies. International Conference Natural Hazards: Mitigation & Management. March 12-15,2001.

75. Mishra P.K., Birbal Singh, Vikas Bansal On the Atmospheric Propagation of Seismo-Electromagnetic Signals. International Conference Natural Hazards: Mitigation & Management. March 12-15, 2001.

76. Mitchell W.A., Dunning S. Preliminary Investigations of Rock Avalanches in the Indian Himalaya. International Conference Natural Hazards: Mitigation & Management. March 12-15, 2001.

77. Kant K., Chauhan R.P., Sharma G.S., Chakarvarti S.K. Negative Correlation Between Radon and Lung Cancer: a Possibility of Radiation Hormesis. International Conference Natural Hazards: Mitigation & Management. March 12-15, 2001.

78. Ramola R.C., Negi M.S., Choudey V.M. Variation of Radon and Thoron Levels in Kumaun Homes. International Conference Natural Hazards: Mitigation & Management. March 12-15,2001.

79. Вернадский В.И. Избранные сочинения. M.: Изд-во АН СССР, 1960, т. 4.

80. Виноградов А.П. Введение в геохимию океана. М.: Наука, 1967.

81. Соколов В.А. Геохимия природных газов. М.: недра, 1971.