Способ прогноза землетрясений

Авторы патента:

Солодилов Леонид Николаевич (RU)

G01V9/00 - Разведка или обнаружение способами, не отнесенными к группам G01V 1/00-G01V 8/00[6]

Владельцы патента RU 2506612:

Солодилов Леонид Николаевич (RU)

Использование: изобретение относится к области сейсмологии и предназначено при изучении прогноза землетрясений. Сущность: исследования проводятся на территории измерительного полигона, например городской агломерации или важного хозяйственного объекта, определяют M - магнитуду и t - время землетрясения известными мониторинговыми наблюдениями с аппаратурой, размещаемой в пределах территории измерительного полигона. Мониторинговые наблюдения на измерительном полигоне осуществляют сетью сейсмологической аппаратуры из не менее 4, предпочтительнее 10-14, трехкомпонентных регистраторов сейсмических колебаний, размещаемых друг от друга на заданных расстояниях в пределах измерительного полигона, и одновременно аппаратурой для слежения за изменением уровня воды в одной гидрогеологической скважине, причем уровень воды в гидрогеологической скважине должен реагировать на лунно-солнечные приливы. По сейсмическим записям от источника сейсмических волн - далеких землетрясений (на расстояниях более 2°) устанавливают магнитуду будущего землетрясения, а по реакции водоносного горизонта в гидрогеологической скважине на влияние лунно-солнечных приливов устанавливают временное окно среднесрочного прогноза, начало краткосрочного прогноза и определяют время наступления землетрясений. Время начала временного окна среднесрочного прогноза землетрясения определяют по времени t₁ - начала прекращения реакции водоносного горизонта на влияние лунно-солнечного прилива, а время начала краткосрочного прогноза землетрясения t₂ устанавливают исходя из времени возобновления реакции водоносного горизонта на влияние лунно-солнечного прилива. Момент наступления землетрясения t₀ относительно t₁ определяют по зависимости t₀ ={[(t₂-t₁)+1]+(1+/-1)}, где время t₀, t₁ и t₂ определяют в сутках. Технический результат: определение магнитуды и времени землетрясения с точностью (+/-) 1 сутки для территории измерительного полигона. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к геофизике и сейсмологии и предназначено для исследования геодинамических процессов геологической среды и прогноза землетрясений.

Описание изобретения.

Уровень техники.

В настоящее время существуют лишь отдельные случаи удачного прогноза землетрясений, когда одновременно предсказывают три разнородных параметра: время (t), место (x,y) и магнитуду (М). Поскольку нет технологии прогноза землетрясений, когда одновременно предсказывают три параметра: время (t), место (x,y) и магнитуду (М), то необходимо рассмотреть решение более простой задачи - предсказывать два параметра.

Известен, принимаемый за прототип, способ прогноза землетрясений, основанный на определении двух из трех основных параметров землетрясения t - время, (x,y) - координаты гипоцентра, М - магнитуду, заключающийся в том, что для каждых (x,y) - координат территории определяют максимальную М - магнитуду возможного землетрясения [1]. При этом полагают, что землетрясение с магнитудой М произойдет один раз в фиксированное время t, равное 1000, 500 или 100 годам.

Исследования в развитие способа - прототипа [1] являются самостоятельным научным направлением, называются сейсмическим районированием или долгосрочным прогнозом землетрясения. В целом ряде государств, включая Россию, карты сейсмического районирования являются директивными и служат обязательным основанием для сейсмостойкого строительства в сейсмоопасных районах.

Поскольку в сейсмоактивных районах не все жилые дома и другие городские объекты возведены с учетом сейсмостойкого строительства, да и не все сейсмостойкие дома выдерживают воздействие сейсмической стихии, то в настоящее время необходим, как минимум, прогноз времени разрушительного землетрясения с целью спасения людей и предотвращения возможных дополнительных материальных потерь за счет исключения вторичных факторов ущерба от землетрясений: пожаров, взрывов бытового газа и т.п.

Раскрытие изобретения.

Сопоставительный анализ признаков заявленного и известного решений свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

Задача, решаемая заявляемым способом, состоит в определении силы и времени землетрясения для заданной территории известными мониторинговыми наблюдениями на измерительном полигоне, аппаратурой размещаемом в пределах заданной территории измерительного полигона.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе прогноза землетрясений, основанном на определении двух из трех основных параметров землетрясения t₀- время, (x,y) - координаты гипоцентра, М - магнитуду, для выбранной территории измерительного полигона, например для территории городской агломерации или важного хозяйственного объекта, осуществляют мониторинговые наблюдения сетью сейсмологической аппаратуры из не менее 4, предпочтительнее 10-14, трехкомпонентных регистраторов сейсмических колебаний, размещаемых друг от друга на заданных расстояниях в пределах измерительного полигона и одновременно аппаратурой для слежения за изменением уровня воды в одной гидрогеологической скважине, причем уровень воды в гидрогеологической скважине должен реагировать на лунно-солнечные приливы, и по сейсмическим записям от источника сейсмических волн - далеких землетрясений (на расстояниях более 2°) устанавливают М - магнитуду будущего землетрясения, а по реакции водоносного горизонта в гидрогеологической скважине на влияние лунно-солнечных приливов устанавливают временное окно среднесрочного прогноза, начало краткосрочного прогноза и определяют t₀- время наступления землетрясений; что время начала временного окна среднесрочного прогноза землетрясения определяют по времени t₁ начала прекращения реакции водоносного горизонта на влияние лунно-солнечных приливов, о чем судят по отсутствию изменения уровня воды в гидрогеологической скважине, а время начала краткосрочного прогноза землетрясения t2 устанавливают, исходя из времени возобновления реакции водоносного горизонта на влияние лунно-солнечных приливов на изменение уровня воды в гидрогеологической скважине, о чем судят по изменению уровня воды в гидрогеологической скважине, при этом момент наступления землетрясения to определяют по зависимости

t₀={[(t₂-t₁)+1]+(1+/-1)},

где время t₀, t₁ и t₂ определяют в сутках.

Технический результат: определение магнитуды и времени землетрясения с точностью (+/-) 1 сутки для территории измерительного полигона, например для территории городской агломерации или важного хозяйственного объекта, мониторинговыми наблюдениями в пределах выбранной территории измерительного полигона.

Краткое описание чертежей.

Изобретение поясняется чертежами, где

фиг.1 - сейсмическая запись (сейсмограмма),

фиг.2 - суммирование (накопление) порции данных, геологический разрез вдоль выбранного профиля,

фиг.3 - прогноз сейсмической активности в виде глубинного разреза вдоль выбранного профиля,

фиг.4 - прогноз сейсмической активности в виде карты на измерительном полигоне,

фиг.5 - пример записи в гидрогеологической скважине изменения уровня воды.

Осуществление изобретения.

Вновь введенные операции, образующие совокупность существенных признаков, обеспечивают достижение таких качественных свойств как:

- возможность на базе существующего комплекса технических средств непрерывных наблюдений на земной поверхности для выбранной территории измерительного полигона, например для территории городской агломерации или важного хозяйственного объекта, определять магнитуду М, а по записям изменения уровня воды в одной гидрогеологической скважине в пределах территории измерительного полигона - время t землетрясения с точностью (+/-1) день;

- высокую оперативность получения и обработки мониторинговой информации;

- отпадает необходимость определения места будущего землетрясения.

Сущность изобретения заключается в следующем. На измерительном полигоне размерами, предпочтительнее 60×60 км², размещают не менее 4, предпочтительнее 10-14, трехкомпонентных регистраторов сейсмических колебаний и проводят непрерывные сейсмические записи.

При изложении сущности предложенного изобретения использованы сейсмические записи, обработанные по технологии в соответствии с патентом (Васильев С.В., Солодилов Л.Н., Коробов В.Е. Способ оценки изменения напряженного состояния геологической среды. Заявка на патент РФ №2009124808 от 30.06.2009 г., выдан 31.03.2011 г. с приоритетом от 30.06.2009 г.) [2]. Новая система обработки данных названа как информационно-структурная технология обработки сейсмических данных, сокращенно ИСТОД-технология, и исходит из того, что информация по своей природе системна и она проявляется только во взаимодействии. Сейсмология, также как и сейсморазведка, основана на взаимодействии внешнего энергетического (сейсмического) импульса и геологической среды. В этом случае объектом исследования является открытая неравновесная и нелинейная система. Это значит, что волновой сейсмический процесс состоит не только из упругой деформации. Часть энергии сейсмического импульса рассеивается (диссипирует) в геологической среде с переходом в тепловую энергию. Это термодинамическая ветвь сейсмического процесса. По мере удаления данной части энергии от устойчивого состояния возникают структуры самоорганизации, эволюционирующие во времени, которые и несут информацию об уровне напряженного состояния и его организации в пространстве.

Поскольку в волновом процессе мы имеем дело с деформацией, то в качестве управляющих параметров при изучении закономерностей распределения сейсмической энергии можно использовать физико-механические свойства пород, изменение которых во времени происходит под действием изменяющегося напряжения.

Источником информации в нашем случае является геологическая среда с ее вязкоупругими и диссипативно-дисперсными свойствами. Роль носителя информации выполняет обменная сейсмическая волна, в которой закодирована информация об изменяющемся напряженном состоянии через изменение физико-механических свойств геологической среды. Носителем информации всегда является структура. Поэтому информационный процесс заключается в переносе структуры причины (изменение напряженного состояния геологической среды) на структуру следствия (сейсмическое поле). Задача сводится к обнаружению таких структур.

Основоположником теории диссипативных структур и основных принципов неравновесной термодинамики является лауреат Нобелевской премии И. Пригожин [3-5]. Основным параметром для описания процесса самоорганизации является энтропия. А.Н. Колмогоров [6] впервые (1976 г.) ввел понятие энтропии единичного события, которое позволяет рассматривать последовательность качественно разных состояний системы как программу снятия неопределенности (алгоритмическое определение информации). Диссипативные структуры представляют собой самоорганизацию энергии с резким уменьшением энтропии в системе при удалении ее от равновесного состояния [3-5].

Обработка сейсмических данных осуществляется следующим образом. На сейсмических записях для последующей обработки выделяют обменные волны (фиг.1) от далеких землетрясений (с расстояний более 2°). Поскольку сейсмические сигналы от далеких землетрясений приходят на измерительный полигон практически вертикально снизу, то можно считать, что все обменные волны, зарегистрированные в плоскости X,Y возникают непосредственно под сейсмоприемником и, следовательно, несут информацию о состоянии геологической среды под измерительным полигоном. В начале обработки на компоненте z каждой сейсмической записи от одного землетрясения регистрируют время первого вступления продольной волны (фиг.1). Далее выбирают временной интервал сейсмической записи, например 4 сек, производят расчет энергии обменных волн по x и y-компонентам и осуществляют ее суммирование (накопление) для всех зарегистрированных сейсмических записей от этого землетрясения.

На фиг.2 показан результат суммирования энергии обменных волн от группы (порции) землетрясений, где суммарно представлены статическая (геологический разрез) и динамическая (воздействие напряженного состояния) части.

Затем продолжают суммирование энергии обменных волн от последующих землетрясений до появления устойчивых амплитудно-пространственных неоднородностей в распределении энергии обменных волн (фиг.3), которые по определению являются элементами структуры сейсмического поля, отражающими информацию о геологическом строении (геологический разрез) участка территории под измерительным полигоном, и что служит определением квазиустойчивого уровня фонового напряжения.

И, далее, в результате мониторинговых наблюдений получают временной ряд подобных структур в распределении энергии обменных волн. По величине отклонения полученных структур от уровня фоновых значений судят об изменении напряженного состояния геологической среды для моментов времени получения каждой структуры в распределении энергии обменных волн. По величине относительной устойчивости флуктуации распределения энергии обменных волн - целевом полезном сигнале, в свою очередь, судят об относительной опасности изменения напряженного состояния геологической среды под территорией измерительного полигона.

Целевой полезный сигнал представлен в виде разреза (фиг.4) в координатах (x,t), где x - расстояние между сеймоприемниками на измерительном полигоне, a t - время сейсмической записи, и по площади (фиг.5) в координатах (x,y), причем на разрезе (фиг.4) и по площади (фиг.5) целевой полезный сигнал выражен в цветовой гамме, отражающей наглядно опасность возникновения будущего землетрясения.

Цветовая гамма служит градуировочной шкалой для определения магнитуд землетрясений в пределах измерительного полигона. В этой шкале за единицу принята энергия обменных волн, соответствующих фоновому уровню, а следующий и каждый последующий цвет, соответствует увеличению по энергии обменных волн в 3 раза. В случае если эпицентр будущего землетрясения с максимально возможной магнитудой для данного региона будет располагаться в центральной части измерительного полигона, то можно получить максимально возможную относительную оценку энергии обменных волн (и цвет) для градуировочной шкалы.

В пределах территории Кавминводского измерительного полигона наблюдались землетрясения с магнитудами в пределах M=(1-2,5). Им на градуировочной шкале соответствуют оранжевые и зеленые цвета. Поскольку эти землетрясения, также как и регистрируемые вблизи полигона, не опасны для сооружений и жизни людей, то оранжевый, зеленый, тем более красный цвет на записях целевого полезного сигнала не являются цветом беды. Несмотря на то, что шкала в полном объеме экспериментально не проградуирована, последующие цвета шкалы - голубой, синий и фиолетовый регистрируемого целевого полезного сигнала, соответственно, будут характеризовать тревогу и опасность для жизни людей и сохранности сооружений в пределах территории измерительного полигона. Таким образом, в предложенном способе прогноза землетрясения следят за реакцией среды в пределах измерительного полигона и в зависимости от регистрируемой величины интенсивности напряженного состояния (в изложенной выше градуировочной шкале) судят об интенсивности - магнитуде прогнозируемого землетрясения.

С прогнозированием времени будущего разрушительного землетрясения более сложная ситуация: даже имея зависимости для определения времени землетрясения для наблюдавшихся магнитуд М=(1-2,5) трудно перенести эти зависимости на прогнозирование времен для разрушительных землетрясений. Имеющиеся экспериментальные данные по определению времени землетрясения для наблюдавшихся магнитуд М=(1-2,5) свидетельствуют, что ошибка в прогнозировании времени землетрясений составляет 3 и боле суток.

С целью снижения ошибки в прогнозировании времени землетрясения, в пределах территории измерительного полигона одновременно с размещением сейсмологической аппаратуры бурят одну гидрогеологическую скважину в пределах территории измерительного полигона и размещают в ней комплект аппаратуры для слежения за изменением уровня воды и осуществляют непрерывную запись изменения уровня воды. Гидрогеологическую скважину выбирают в соответствии с изобретением (Вартанян Г.С., Попов Е.А., Волейшо В.О. «Способ оценки пригодности гидрогеологического и геофизического объекта наблюдений для изучения геодинамических процессов». Патент РФ №13033957 от 23.04.1984 г.) [7], согласно которого она должна реагировать на лунно-солнечные приливы.

Пример записи в гидрогеологической скважине изменения уровня воды приведен на фиг.6 [8], где по оси у приведен уровень воды, а по оси x - время - t В начале записи видно двукратное в сутки синусоидальное изменение уровня воды, что характерно для влияния лунно-солнечного прилива. Перед землетрясением, начиная с момента t₁ по момент t₂, происходит прекращение реагирования водоносного горизонта на изменения от лунно-солнечного прилива. По экспериментальным данным время (t₂-t₁) составляет (5-7) суток. Момент времени t₁ может служить основанием для объявления среднесрочного, а момент времени t₂ - краткосрочного прогноза землетрясения. С момента t₂ возобновления влияния лунно-солнечных приливов на изменение уровня воды в гидрогеологической скважине до землетрясения происходит 1-3 дня, что позволяет установить экспериментальную зависимость момента наступления землетрясения t₀ по отношению к t₂ в виде

t₀=[(t₂+1)+(1+/-1)],

где время t₀, t₁, t₂ определяют в днях.

Таким образом, в соответствии с изобретением по результатам сейсмологического и гидродинамического мониторинга аппаратурой, располагаемой на территории измерительного полигона, применительно к его территории определяют интенсивность - магнитуду и время будущего землетрясения с точностью (+/-)1 день.

Отметим также, что, в соответствии с экспериментальными данными [8], после момента прекращения изменения уровня воды в гидрогеологической скважине землетрясение происходит не ранее 7-10 дней, что и определяет временное окно среднесрочного прогноза. Поэтому предложенный способ, наряду с регистрацией изменения сейсмического режима, позволяет выдавать среднесрочный прогноз (до 7-10 дней) об уровне сейсмической опасности в районе измерительного полигона и его ближайшей окрестности с выдачей прогноза опасности землетрясения, т.е. каждый раз после обработки данных мониторинговых наблюдений позволяет ответить на вопрос будет или не будет землетрясение в районе измерительного полигона в предстоящие (7-10) дней, при чем, что особенно важно, только аппаратурой на территории измерительного полигона.

Полученные результаты позволяют предложить с использованием настоящего изобретения создание служб сейсмогеодинамической безопасности городских агломераций и на важных объектах по аналогии, например со службой пожарной безопасности и другими службами безопасности на этих объектах.

Источники информации.

1. Соболев Г.А. - отв. редактор «Сейсмические опасности». М., изд-во КРУК», 2000 год, с.66-96

2. Васильев С.В., Солодилов Л.Н., Коробов В.Е. Способ оценки изменения напряженного состояния геологической среды. Заявка на патент РФ №2009124808 от 30.06.2009 г.

3. Николис Г., Пригожин Н. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир, 1979, 512 с.

4. Пригожин Н. От существующего к возникающему. М.: Наука, 1985, 280 с.

5. Пригожин Н. Конец определенности. Время, хаос и новые законы природы. М.: 2000, 207 с.

6. Колмогоров А.Н. К логическим основам теории информации и теории вероятностей. Проблемы передачи информации, 5.3, с.3-7, 1969.

7. Вартанян Г.С., Попов Е.А., Волейшо В.О. «Способ оценки пригодности гидрогеологического и геофизического объекта наблюдений для изучения геодинамических процессов». Патент РФ №13033957 от 23.04.1984 г.

8. Войтов Г.И., Попов Е.А. Геохимический прогноз землетрясений. Журнал «Природа», 1989, №12. С.60-64.

1. Способ прогноза землетрясений, основанный на определении двух из трех основных параметров землетрясения t - время, x,y - координаты гипоцентра, М - магнитуда, отличающийся тем, что для территории измерительного полигона, например городской агломерации или важного хозяйственного объекта, осуществляют мониторинговые наблюдения сетью сейсмологической аппаратуры из не менее 4, предпочтительнее 10-14, трехкомпонентных регистраторов сейсмических колебаний, размещаемых друг от друга на заданных расстояниях в пределах измерительного полигона, и одновременно аппаратурой для слежения за изменением уровня воды в одной гидрогеологической скважине, причем уровень воды в гидрогеологической скважине должен реагировать на лунно-солнечные приливы, и по сейсмическим записям от источника сейсмических волн - далеких землетрясений (на расстояниях более 2°) устанавливают M - магнитуду будущего землетрясения, а по реакции водоносного горизонта в гидрогеологической скважине на влияние лунно-солнечных приливов устанавливают временное окно среднесрочного прогноза, начало краткосрочного прогноза и определяют t₀ - время наступления землетрясений.

2. Способ прогноза землетрясений по п.1, отличающийся тем, что М - магнитуду будущего землетрясения определяют известным способом по изменению интегральных характеристик напряженного состояния геологической среды под территорией измерительного полигона по записям сейсмологической аппаратуры и градуировочной шкалы, устанавливаемой экспериментально по результатам мониторинга сейсмологической аппаратурой, а время начала временного окна среднесрочного прогноза землетрясения определяют по времени t₁ - начала прекращения реакции водоносного горизонта на влияние лунно-солнечного прилива, о чем судят по отсутствию изменения уровня воды в гидрогеологической скважине, а время начала краткосрочного прогноза землетрясения t₂ устанавливают исходя из времени возобновления реакции водоносного горизонта на влияние лунно-солнечного прилива на изменение уровня воды в гидрогеологической скважине, о чем судят по изменению уровня воды в гидрогеологической скважине, при этом момент наступления землетрясения t₀ относительно t₁ определяют по зависимости t₀={[(t₂-t₁)+1]+(1+/-1)}, где время t₀, t₁ и t₂ определяют в сутках.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для сейсмической разведки районов, покрытых водой. Система содержит приемники 1.i (i=1, 2, …, n) колебаний атмосферного давления (микробарографы), схему 2 сравнения, систему 3 оповещения, блок 4 памяти, первый 5 и второй 6 корреляторы, первый 3.1 и второй 3.2 преобразователи аналог-код, первый 3.3 и второй 3.4 ключи, формирователь 3.6 модулирующего кода, задающий генератор 3.6, фазовый манипулятор 3.7, усилитель 3.8 мощности, передающую антенну 3.0, перемножители 5.1 и 6.1, фильтры 5.2 и 6.2 нижних частот, экстремальные регуляторы 5.3 и 6.3, регулируемые линии задержки 5.4 и 6.4.

Способ подготовки структур, перспективных для поисково-разведочного бурения на нефть и газ // 2502089

Изобретение относится к области глубинного структурного картирования поднятий, перспективных на нефть и газ. Сущность: проводят сейсмические измерения МОГТ на площади, перспективной в нефтегазоносном отношении.

Способ поиска залежи углеводородов на основе принципа пассивной адсорбции // 2499285

Изобретение относится к нефтяной геологии и может быть использовано при поиске углеводородных залежей. Сущность: посредством многоразовых сорберов-сборщиков, расположенных в почвенных отверстиях глубиной порядка 0,5 м, осуществляют сорбцию углеводородных газов.

Способ краткосрочного прогнозирования землетрясений // 2497158

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для краткосрочного прогнозирования землетрясений. Сущность: посредством группы фотометров, разнесенных в пространстве, измеряют оптическую плотность атмосферы.

Устройство для исследования газовыделения на дне океана // 2494421

Изобретение относится к области изучения геофизических свойств морского дна. Сущность: устройство содержит опускаемый на дно контейнер (1) с исследовательской аппаратурой, снабженный средствами гидроакустической связи (2), радиосвязи (3) и навигации.

Способ оценки перспективности поисковой площади на обнаружение алмазоносных кимберлитовых тел в пределах алмазоносных районов // 2492511

Изобретение относится к области тектонофизики и может быть использовано при проведении прогнозных и поисковых работ на коренные источники алмазов. .

Способ определения предвестника землетрясения // 2490675

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для прогнозирования землетрясений. .

Способ исследования площадей, потенциально перспективных на коренные источники алмазов // 2488854

Изобретение относится к методам поисков и разведки месторождений алмазов и может быть использовано при проведении поиска площадей алмазоносных туффизитов. .

Способ автоматического мониторинга и прогноза тектонических процессов с выбором места и времени воздействия на землетрясения и вулканы // 2488853

Изобретение относится к способам наблюдения за тектоническими процессами в земной коре и может быть использовано для снижения их опасности. .

Способ контроля объемно-напряженного состояния среды в сейсмоопасном регионе // 2487375

Изобретение относится к области геофизики, а также к области физики космических лучей и может быть использовано при контроле объемно-напряженного состояния среды (ОНС) в сейсмоопасной области и прогнозе сильных землетрясений.

Способ определения платино-палладиевой и медно-никелевой металлогенической специализации базит-гипербазитового расслоенного массива архейского кристаллического щита // 2506613

Изобретение относится к способам комплексного определения металлогенической специализации базит-гипербазитовых расслоенных массивов архейских кристаллических щитов и может быть использовано для раздельного прогноза и поиска промышленных объектов платинометалльного и медно-никелевого горнорудного сырья. Сущность: устанавливают связь генезиса расслоенного массива с геодинамической обстановкой рифтогенеза. Отбирают пробы, анализируют их и определяют вещественный и минералогический состав петрографических разновидностей горных пород по разрезу массива. Выделяют участки наиболее контрастного строения расслоенности и границ магматических серий. Определяют концентрацию изотопов U, Pb, Sm, Nd в минералах и породах анализируемых проб. Рассчитывают абсолютные возраста разновидностей горных пород, общую длительность формирования расслоенного массива и величину изотопного индикатора горных пород массива. Сравнивают полученные данные с индикаторными значениями возрастов и длительности формирования расслоенного массива, а также величин изотопного индикатора. Делают вывод о перспективности тестируемого расслоенного массива на платино-палладиевую или медно-никелевую металлогеническую специализацию. Дополнительно на основе данных геофизических исследований с учетом состава глубинно-коровых ксенолитов и возраста деплетированной мантии оценивают строение нижней коры и верхней мантии на наличие в основании коры гранулит-базитового слоя. Этот слой создает благоприятные условия для предварительного концентрирования металлов платиновой группы и характеризуется скоростью продольных волн на границе перехода от коры к мантии Vp=7,7-7,1 км/с. Далее определяют режим развития рифтогенеза по признаку окраинного или континентального типа. При этом формирование базит-гипербазитового массива на начальной стадии континентального рифтогенеза свидетельствует о платино-палладиевой металлогенической специализации, а на завершающих стадиях рифтогенеза окраинного типа - о медно-никелевой металлогенической специализации. Рассчитывают длительность формирования расслоенного массива с дифференциацией на рудные и безрудные магматические стадии. Определяют возрастные интервалы формирования рудной минерализации платино-палладиевой или медно-никелевой металлогенической специализации. Сравнивают полученные данные с индикаторными значениями длительности формирования массива с учетом того, что для платино-палладиевой рудной минерализации с попутно извлекаемыми Ni, Cu, Au, Со, Rh индикаторные значения длительности формирования оцениваются в 2530-2420 млн. лет, при этом магматические рудоносные фазы на Балтийском щите имеют возраст 2490±10 млн. лет, 2470±10 млн. лет, 2450±10 млн. лет, а для массива с медно-никелевым оруденением с попутно извлекаемыми Со, S, MПГ, Se, Те индикаторные значения длительности формирования находятся в интервале 2200-1980 млн. лет с основной рудной фазой, имеющей возраст 1980±3 млн. лет. Вывод о перспективности тестируемого базит-гипербазитового массива на платино-палладиевую или медно-никелевую металлогеническую специализацию делают с учетом локализации оруденения контактового типа в нижней по разрезу серии, оруденения риф-типа - на границе серий-мегациклов со сменой химического состава магм, а оруденения офсетного типа - в тектонических нарушениях в толще вмещающих пород. Технический результат: повышение эффективности и снижение ресурсоемкости определения металлогенической специализации расслоенных массивов базит-гипербазитов на ранних стадиях геологического изучения недр. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Способ поиска залежей углеводородов в породах фундамента // 2507547

Изобретение относится к способам поиска залежей нефти и газа и может быть использовано для обнаружения углеводородного сырья в породах фундамента. Сущность: в антиклинальные поднятия (купола) известных залежей углеводородов бурят новые скважины, вскрывающие нижележащие породы фундамента, или углубляют существующие скважины. Фиксируют глубины (участки) наибольшего поглощения бурового раствора и вызывают приток. По результатам гидродинамических и физико-химических исследований определяют продуктивность, гидродинамические свойства исследуемых участков (пластов) и содержащихся в них углеводородов. Технический результат: уменьшение объемов бурения, установление новых перспективных на углеводородное сырье участков. 1 з.п. ф-лы.

Способ динамической оценки сейсмической опасности // 2510053

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для прогнозирования места и тренда (увеличения или уменьшения) сейсмической опасности. Сущность: осуществляют мониторинг ситуации, по крайней мере, в одной зоне ожидаемого сейсмического события, принадлежащей исследуемому сейсмоактивному региону. Формируют в сейсмоактивном регионе наблюдательную сеть из «n» пунктов, разнесенных друг от друга. Одновременно и непрерывно измеряют контролируемый параметр, характеризующий процессы в Земной коре, во всех пунктах наблюдательной сети. Определяют область с повышенной сейсмической активностью по результатам сравнения измеренного контролируемого параметра с пороговым значением, определяемым на основе статистического анализа значений контролируемого параметра для предыдущих сейсмических событий в сейсмоактивном регионе. При этом измерение контролируемого параметра на всех «n» пунктах наблюдательной сети осуществляют с постоянным и одинаковым для всех станций шагом дискретизации по времени Δt и регистрируют его в виде электрического сигнала. Формируют для исследуемого сейсмоактивного региона регулярную сеть, причем каждому из узлов сети принадлежит прилегающая к нему зона исследуемого сейсмоактивного региона. Выбирают временное окно, осуществляют обработку электрических сигналов, полученных от указанных «n» пунктов. На основе указанных сигналов вычисляют одновременно во всех пунктах измерения для каждого узла регулярной сетки в указанном временном окне медианы нормализованной энтропии шума по некоторому числу изменений контролируемого параметра. На основе полученных результатов строят матрицу значений медиан нормализованной энтропии, соответствующих указанному текущему временному окну. Визуализируют данную матрицу как карту, при этом область с повышенной сейсмической активностью определяют как совокупность зон, прилегающих к узлам регулярной сети, для которых нормализованная энтропия превышает пороговое значение. Технический результат: повышение точности предсказания зоны предстоящего землетрясения, возможность оценки тренда увеличения или уменьшения сейсмической опасности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ определения массового расхода водяного пара на вулканах // 2511024

Изобретение относится к способам количественной оценки природных процессов и может быть использовано для определения массового расхода водяного пара на вулканах. Сущность: на видимом участке парового шлейфа вулкана измеряют его поперечное сечение, скорость потока и температуру. В окружающем воздухе измеряют влажность, температуру и атмосферное давление. По измеренным величинам рассчитывают недосыщенность воздуха при температуре парового шлейфа. Используя значения недосыщенности воздуха, рассчитывают массовый расход водяного пара. Технический результат: снижение трудозатрат при определении массового расхода водяного пара на вулканах.

Способ поисков залежей нефти и газа // 2512741

Изобретение относится к области поисков месторождений углеводородов. Сущность: бурят серию шурфов до глубины 1-3 м. Отбирают пробы газовой среды барботированием через минерализованную воду и анализируют углеводородные газы. Кроме того, анализируют газовоздушную смесь внутри шурфов на наличие гелия, радона, водорода, азота, диоксида углерода и кислорода. Область с наиболее благоприятными содержаниями гелия, радона, азота, диоксида углерода, кислорода и углеводородных газов относят к месторождению нефти и газа. Технический результат: реализация поисков углеводородов. 1 ил.

Интегрированная система непрерывного наблюдения // 2513600

Изобретение относится к исследованию скважин и может быть использовано для непрерывного контроля параметров в скважине. Техническим результатом является упрощение конструкции системы наблюдения за параметрами в скважине. Предложена система наблюдения в скважине, включающая датчики, в частности, давления и температуры, кабель, соединяющий скважинную систему наблюдения и устье скважины. При этом устье скважины содержит электрический вывод устья, имеющий телеметрическую систему сбора данных и источник питания для скважинной системы наблюдения. Кроме того, электрический вывод устья содержит командный модуль для скважинной системы наблюдения и модуль хранения данных с микропроцессором. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

Термозонд для измерения вертикального распределения температуры воды // 2513635

Изобретение относится к устройствам для зондирования гидросферы. Заявлен термозонд для измерения вертикального распределения температуры воды, состоящий из корпуса, представляющего собой жесткую конструкцию, снабженного стабилизатором и размещенного в кассете, снабженной механизмом расчленения с корпусом термозонда. Внутри корпуса термозонда размещены два первичных преобразователя температуры, два измерительных генератора, линии связи, два фильтра, два преобразователя частота - напряжение и регистратор, а также датчик глубины, датчик электропроводности и измеритель течения. Корпус в нижней части снабжен якорь-грузом с гидроакустическим размыкателем и приемопередающей антенной гидроакустического канала связи. В верхней части корпуса термозонда размещена антенна радиопередатчика спутникового радиоканала связи, который размещен внутри корпуса термозонда. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства. 2 ил.

Способ оценки ширины зоны динамического влияния активного разлома земной коры // 2516593

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для выявления и оценки динамического влияния активного разлома земной коры. Сущность: отбирают пробы воздуха из почвенного слоя в выбранных точках исследуемой территории. Анализируют отобранные пробы, определяя объемную активность радона. По уровню среднего арифметического значения объемной активности радона оконтуривают приразломную аномалию. Рассчитывают пространственные и количественные соотношения аномалии радона с полем приразломной трещиноватости. Затем производят оценку показателя радоновой активности разлома, а также оценку ширины зоны динамического влияния разлома на участке исследования. Технический результат: повышение достоверности определения зон активных разрывных деформаций земной коры. 1 ил.

Способ прогнозирования землетрясений в пределах коллизионных зон континентов // 2516617

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для предсказания возможности возникновения землетрясений в пределах коллизионных зон континентов. Сущность: на основе многолетнего мониторинга определяют среднегодовые содержания в приземной атмосфере следующих поллютантов: пыль, оксиды углерода, азота и серы. В случае увеличения в приземной атмосфере годового суммарного содержания указанных поллютантов более чем на 20% по сравнению со среднегодовым значением, полученным за период проведенного мониторинга, делают вывод о возможности возникновения землетрясения. Технический результат: предсказание возможности возникновения землетрясений в пределах коллизионных зон континентов. 1 з.п.ф-лы.

Способ прогноза и поисков месторождений углеводородов в ловушках антиклинального типа по топографическим картам дневной поверхности // 2517925

Изобретение относится к области нефтегазовой геологии и может быть использовано для прогноза и поисков месторождений углеводородов в ловушках антиклинального типа. Сущность: на основе структурных карт и сейсмогеологических профилей по ранее выполненным сейсморазведочным исследованиям в пределах ранее изученных участков исследуемой нефтегазоносной провинции (НГП) определяют стратиграфический интервал вниз по геологическому разрезу, до которого четко наблюдается удовлетворительное пространственное соответствие морфологии дневной поверхности с морфологией палеорельефов литостратиграфических (сейсмостратиграфических) горизонтов. Сканируют топографические карты всех масштабов от 1:25000 до 1:1000000 и в этих же масштабах схему ранее выявленных месторождений (если они есть) по всей территории намеченных работ. Разбраковывают по топографическим картам территорию исследования на участки по степени относительной расчлененности рельефа, которая выражается шириной водораздельных пространств, которые определяют в основном морфоскульптуру дневной поверхности. При этом ширина водораздельных пространств, измеряемая многими десятками километров и даже более ста километров, указывает на перспективность участка на поиски гигантских и крупных месторождений углеводородов. Участки, в пределах которых ширина водораздельных пространств характеризуется значениями до первых десятков километров, перспективны на выявление преимущественно мелких и средних месторождений углеводородов. Разбраковывают территорию исследования на участки по относительной высоте рельефа. При этом участки с относительно большей высотой рельефа указывают на относительно большую амплитуду рельефа поверхностей по нижезалегающим литостратиграфическим комплексам, что предполагает вероятность открытия более высокоамплитудных месторождений углеводородов. По результатам разбраковок территории по указанным параметрам выделяют участки, перспективные на открытие гигантских, крупных, средних и мелких месторождений углеводородов. По результатам выполненного анализа выбирают участок, соответствующий решаемым задачам, в пределах которого будут выполняться прогноз и последующие поиски соответствующих месторождений углеводородов по топографическим картам масштаба 1:25000. Измеряют значения длинной и короткой осей выявленных ранее месторождений углеводородов и значения их сумм для каждого месторождения. Сопоставляют схемы в масштабе 1:25000 всех ранее выявленных месторождений углеводородов в пределах изучаемой нефтегазоносной провинции, области или района с топографической картой аналогичного масштаба с целью выяснения степени соответствия в плане контуров выявленных месторождений с контурами локальных положительных форм современного рельефа. По результатам этого сопоставления проводят разбраковку ранее выявленных месторождений углеводородов на три группы: на месторождения, плановое положение контура которых практически точно совпадает с контуром соответствующих им локальных положительных форм рельефа; на месторождения, плановое положение которых смещено на расстояние, не превышающее половины величины соответствующего линейного размера локальной положительной формы дневной поверхности; и на месторождения, плановое положение которых смещено на расстояние, превышающее величину соответствующего линейного размера локальной положительной формы дневной поверхности. Находят для каждого месторождения последней группы значения суммы их линейных размеров, при этом максимальное значение суммы линейных размеров месторождения определяют как «критическое». Делают вывод о том, что для месторождений, у которых значение суммы их линейных размеров соответствует или меньше критического значения, достоверность прогноза по данному способу в пределах данной территории не достаточна. Выявляют по топографической карте локальные положительные формы дневной поверхности, значение суммы линейных размеров которых превышает критическое значение. Делают вывод о том, что этим локальным положительным формам дневной поверхности в плане по регионально продуктивным отложениям соответствуют примерно такие же по линейным размерам, ориентировке и конфигурации месторождения углеводородов. Замеряют площадь спрогнозированных месторождений и определяют величины прогнозных ресурсов углеводородов в них по устанавливаемой для каждой НГП эмпирической зависимости между площадью месторождений и их запасами. Исходя из размеров, конфигурации и ориентировки короткой и длинной осей выявленных положительных форм современного рельефа, проектируют все параметры сети поисковых сейсмопрофилей. При этом для гигантских и крупных антиклинальных ловушек размер сейсмопрофилей, параллельных длинной оси ловушки, должен составлять удвоенный размер длинной оси положительной формы рельефа, а размер сейсмопрофилей, параллельных короткой оси ловушки, должен составлять трехкратный размер короткой оси положительной формы рельефа. Для средних и мелких ловушек размер сейсмопрофилей, параллельных длинной оси ловушки, должен составлять утроенный размер длинной оси положительной формы рельефа, а размер сейсмопрофилей, параллельных короткой оси ловушки, должен составлять пятикратный размер короткой оси положительной формы рельефа. При этом одну часть сейсмопрофилей проектируют перпендикулярно короткой оси спрогнозированного месторождения, а другую - перпендикулярно длиной его оси. По спроектированной сети сейсмопрофилей выполняют сейсморазведочные наблюдения по каждому из спрогнозированных месторождений углеводородов. Строят по целевым отражающим горизонтам структурные карты, на основе которых рекомендуют и закладывают поисковые скважины. Технический результат: повышение достоверности прогнозирования, уменьшение объемов поисковых работ. 8 ил.