Опубликовать статью Вход и регистрация
Расширенный поиск
Разделы статьи

МОНИТОРИНГ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Научная статья
Белов В.С.
Нестеренко М.Ю.
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2020.98.8.037
Выпуск: № 8 (98), 2020
Опубликована:
2020/08/17
PDF

МОНИТОРИНГ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Научная статья

Белов В.С.1, *, Нестеренко М.Ю.2

1, 2 Оренбургский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Оренбург, Россия

* Корреспондирующий автор (n_mu[at] mail.ru)

Аннотация

Приведен краткий обзор структурно-тектонического районирования и геологического строения Оренбургской области. Выявлены проблемы, связанные с геодинамическими процессами, происходящими на территории Восточного Оренбуржья.

На основе анализа геодинамического состояния недр Восточной части Оренбургской области предложен и обоснован эффективный метод наблюдения геодинамических процессов с использованием сейсмологической сети.

Разработана методика организации геодинамического полигона на разрабатываемых месторождениях твердых полезных ископаемых с использованием сети сейсмических станций.

Ключевые слова: структурно-тектоническое районирование, геологическое строение, сейсмическая активность, геодинамика, геодинамический мониторинг.

THE MONITORING OF GEODYNAMIC PROCESSES IN THE EASTERN PART OF THE ORENBURG REGION

Research article

Belov S.V.1, *, Nesterenko M.Yu.2

1, 2 Orenburg Federal research center, Urals branch of RAS, Orenburg, Russia

* Corresponding author (n_mu[at] mail.ru)

Abstract

In this article, a brief overview of the structural and tectonic zoning and geological structure of the Orenburg region is given. The problems related to geodynamic processes occurring on the territory of the Eastern Orenburg Region are identified.

Based on the analysis of the geodynamic state of the subsurface of the Eastern part of the Orenburg region, the authors suggest and justify an effective method for observing geodynamic processes using a seismological network.

They have developed a method of organizing a geodynamic testing area at the developed deposits of solid minerals using a network of seismic stations.

Keywords: structural and tectonic zoning, geological structure, seismic activity, geodynamics, geodynamic monitoring.

Введение

Оренбургская область – развитый промышленный регион с высокой концентрацией промышленных объектов повышенной опасности.

Центральная и Западная части области характеризуются наличием большого количества функционирующих предприятий по добыче и переработке углеводородного сырья. На Юге области ведется добыча соли подземным способом. На Востоке сосредоточена машиностроительная, металлургическая, химическая и горнодобывающая промышленность.

Все предприятия соседствуют с населенными пунктами, что, естественно, сказывается на экологической ситуации в регионе и безопасности жизни населения.

На фоне катастрофических землетрясений, происходящих в различных регионах Земли, Урал характеризуется относительно спокойной сейсмической обстановкой, тем не менее, его нельзя отнести к асейсмичным районам. Анализ исторических данных и инструментальных наблюдений показывает, что землетрясения на Урале, в том числе и в Оренбургской области происходят систематически [3], [5].

Даже небольшие подвижки земной коры могут привести к катастрофическим экологическим последствиям и человеческим жертвам, поскольку большинство гражданских и промышленных объектов в Оренбургской области рассчитаны при строительстве лишь на 5-ти бальные сотрясения.

События 28.05.1990 г. в районе Южно-Уральского бокситового бассейна (Челябинская область), зафиксированные почти всеми сейсмологическими станциями Европы, Северной Америки и Антарктиды, привели к большим разрушениям подземных выработок и частичному разрушению наземной части вентиляционного ствола.

В районе Соликамска (Пермская область) 05.01.1995 г. тектонические подвижки стали причиной крупной аварии на соляном руднике, сопровождавшейся многочисленными разрушениями опорных целиков и взрывами горючих газов с последующим их горением.

Серьезное землетрясение (4,3 балла) на Урале произошло в ночь на 30 марта 2010 года. Эпицентр находился вблизи Качканара. Подземный толчок почувствовали в поселках Косья, Валериановск, городах Лесной, Качканар и Нижняя Тура. Еще одно было в 2014 году недалеко от Каменска-Уральского.

В октябре 2015 года произошло землетрясение магнитудой 4,2 в 165 км от Екатеринбурга в районе небольшого населенного пункта Шали. По данным регионального управления МЧС, в результате землетрясения жертв и пострадавших нет.

5 сентября 2018 года в 03:58 по местному времени на Урале произошло очередное землетрясение. В этот раз магнитудой 5,6. Как сообщил Европейско-Средиземноморский сейсмологический центр, источник землетрясения располагался в 133 км к востоку от Уфы, на глубине 10 км неподалеку от города Катав-Ивановск Челябинской области. Подземные толчки ощущались на территории Челябинской, Свердловской областей и в Башкирии.

По своей природе значительная часть уральских землетрясений имеет тектоническое происхождение, однако в последние десятилетия участились сейсмические события техногенной природы – тектонические напряжения плюс деятельность человека, нарушающая равновесие состояния массива горных пород.

В пределах Оренбургской области неоднократно фиксировались сейсмические события магнитудой более 2,5 и интенсивностью на поверхности земли около 5 баллов по международной шкале MSK-64. Об этом неоднократно сообщалось в средствах массовой информации (МК RU Оренбург 25.07.2019 г.).

Таким образом, изучение сейсмичности Оренбуржья и его сейсмогенных зон является весьма актуальной задачей с точки зрения повышения безопасности функционирования действующих промышленных объектов, соседствующих в непосредственной близости с населенными пунктами региона.

Проблема изучения сейсмичности включает в себя обширный ряд частных вопросов: от регионального сейсмического районирования территории, ее возможной геодинамической модели, до предсказания землетрясений и их последствий.

В настоящей статье рассматривается геологическое строение и тектоническое районирование Восточного Оренбуржья, приводится анализ сейсмических событий на его территории и, в связи с этим, рассматривается целесообразность сейсмологического мониторинга путем создания действенной и эффективной сейсмологической сети [1].

Предлагаемые исследования послужат очередным шагом на пути оценки степени сейсмической опасности территории региона, необходимой для выработки концепции безопасной эксплуатации экологически опасных производственных объектов в его пределах.

Структурно-тектоническое районирование Оренбургской области

В тектоническом отношении Урал – крупный мегантиклинорий, состоящий из субмеридиальных чередующихся антиклинориев и синклинориев, образованных в результате взаимодействия древней Русской платформы и Западно Сибирской плиты. В ядрах антиклинориев выходят наиболее древние породы – кристаллические сланцы, кварциты, граниты. В синклинориях – мощные толщи осадочных и вулканических пород.

Тектоническое давление, в результате которого происходило складкообразование, было направлено с востока на запад. Жесткий фундамент Русской платформы препятствовал распространению складчатости в этом направлении. Крупные антиклинории и синклинории последовательно сменяют друг друга с запада на восток [2].

Южный Урал является частью Уральского складчатого пояса и обладает своеобразными структурными особенностями.

Условно границы Южного Урала в широтном простирании можно ограничить 49о–56о северной широты.

Геологические структуры, выделенные на территории Челябинской области протягиваются по Оренбургской области и далее в Казахстан.

Тектоническое районирование Оренбургской области можно представить в виде следующих чередующихся с запада на восток геологических структур [12].

- Волго-Уральская антеклиза, переходящая на юге области в Оренбургскую ступень Прикаспийской синеклизы.

- На востоке Волго-Уральская антеклиза плавно переходит в Южно-Предуральский краевой прогиб. Предуральский краевой прогиб – переходная геоструктура между Русской платформой и складчатыми структурами Урала. Прогиб сложен осадочными породами верхнепалеозойского возраста (известняки, сланцы, песчаники, гипсоносные и соленосные толщи).

- Южно-Предуральский краевой прогиб граничит с Уральской разломно-надвиговой областью.

В свою очередь, Уральскую разломно-надвиговую область можно дифференцировать (с запада на восток) на:

- Западно-Уральскую внешнюю надвиговую систему, состоящую из Зилаирского синклинория, Сакмарского аллохтона и Уралтаусского антиклинория;

- Магнитогорский мегасинклинорий вулкано-тектонической системы, состоящий из Западно-Магнитогорских вулкано-тектонических дуг;

- Восточно-Уральскую систему аллохтонных выступов, состоящую из Мугоджаро-Челябинского чешуйчатого выступа, Варненского чешуйчатого моноклинория, Зауральского чешуйчатого выступа и Денисовского чешуйчатого моноклинория.

Все эти структурные подразделения отличаются друг от друга временем и интенсивностью проявления магматизма, метаморфизма, осадкообразования, металлогении, которые в совокупности являются проявлениями глубинной активности региона в течение десятков и сотен миллионов лет.

Как мы видим, Уральская разломно-надвиговая область состоит из множества отдельных тектонических структур, находящихся в напряженном состоянии между собой. Таким образом, можно сделать предположение, что и в настоящее время возможны подвижки отдельных тектонических блоков относительно друг друга.

Геологическое строение Оренбургской области

Как ранее сказано, Оренбургская область располагается на стыке двух крупных структурно-тектонических зон: Восточно-Европейской платформы и Уральской складчатости.

Геологическая карта Оренбургской области отчетливо показывает зональность ее структур [12].

Восточно-Европейская платформа охватывает всю западную часть области, включает в себя кристаллический фундамент, сложенный магматическими и метаморфическими породами и чехол из осадочных горных пород. В зависимости от глубины залегания фундамента и мощности осадочного чехла в платформенной части территории области выделяются Волго-Уральская антеклиза, Прикаспийская синеклиза и Южно-Предуральский краевой прогиб [6], [7].

Кристаллический фундамент Волго-Уральской антеклизы относительно приподнят, а мощность осадочных пород невелика, менее 3 км в сводах локальных поднятий. При переходе от поднятия к Прикаспийской синеклизе происходит резкое погружение кристаллического фундамента от глубины менее 6 км в юго-западном направлении на глубину 8-10 км. Увеличивается мощность осадочных отложений. Осадочный чехол сложен терригенными и карбонатными отложениями палеозоя и мезозоя.

Еще глубже поверхность кристаллического фундамента Волго-Уральской антеклизы опускается в восточном направлении к Южно-Предуральскому краевому прогибу, где мощность осадочных горных пород достигает 16 км.

Западно-Уральская зона сложена складчатыми мелководными-морскими карбонатными и терригенными отложениями ордовика, нижнего карбона и нижней перми. Более восточные зоны образованы мощными вулканогенно-осадочными толщами ордовика – нижнего карбона (печаники, алевролиты, глинистые сланцы, известняки, доломиты, кремнистые отложения, базальты, андезиты, риолиты, туфы, туфопесчаники), смятыми в складки, нарушенными надвигами и прорванными позднепалеозойскими гранитоидами и габброидами.

Южно-Предуральский прогиб заполнен верхнепалеозойско-триасовыми песчаниками, конгломератами, алевролитами, глинами, углями.

В Восточно-Уральском поднятии на поверхность выступают нижнепалеозойские гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы, амфиболиты, перекрытые рифейскими терригенными породами.

Выходы рифея имеются также в Центрально-Уральском и Зауральском поднятиях. К Центрально-Уральскому поднятию приурочен пояс раннепалеозойских офиолитов, а также интрузии гипербазитов и габброидов.

На Магнитогорский прогиб наложена Орская впадина, заполненная нижне-среднеюрскими песками и глинами. Палеогеновые и неогеновые терригенные отложения развиты в локальных депрессиях рельефа в пределах складчатой области.

Четвертичные аллювиальные, пролювиальные, делювиальные отложения покрывают маломощным чехлом практически всю территорию области.

Оренбургская область обладает мощным минерально-сырьевым потенциалом. Месторождения нефти и газа принадлежат Волго-Уральской и Прикаспийской нефтегазоносным провинциям. Восточное Оренбуржье, в силу своего геологического сложения, содержит месторождения железа и никеля, медно-колчеданно-полиметаллические месторождения, которые в настоящее время активно осваиваются [10].

Геодинамические процессы Восточного Оренбуржья

Восточная часть области имеет сложное геологическое строение с многочисленными тектоническими нарушениями (разломами) и естественной сейсмической активностью.

Сейсмическая активность в значительной мере может провоцироваться и усиливаться наличием техногенных объектов (карьеров, шахт, водохранилищ, крупных промышленных предприятий, отвалов вскрышных пород, шлако- и шламохранилищ) и технологической деятельностью предприятий (отработка карьеров, проходка шахтных выработок, производство буро-взрывных работ и т.п.).

Сейсмическими станциями Республики Казахстан, станциями геофизической сети РАН и станциями ОФИЦ УрО РАН в Восточном Оренбуржье фиксируется значительное количество сейсмических событий магнитудой до 2,5 единиц и более. Так в 2019 году зафиксировано 224 сейсмических события (рис. 1). Данные по ним приведены ниже в таблице 1.

Рис. 1 – Расположение сейсмических событий на Востоке Оренбургской области, зарегистрированных Казахстанским национальным центром за 2019 г.

 

Таблица 1 – Сейсмические события за 2019 г. по данным Казахстанского национального сейсмологического центра [13]

№ п\п Дата Время в очаге по Гринвичу Географические координаты Глубина, км Магни-туда, Mb Энерге-тический класс
Широта Долгота
1 2019-01-06 02:52:49.95 51.2555 58.6125 2 1.8 4.4
2 2019-01-08 02:57:04.8 51.1763 58.7322 3 2.6 5.6
3 2019-01-10 10:25:04.19 52.1401 57.9906 2 2.4 5.9
4 2019-01-18 07:00:45.13 51.443 58.2886 2 2 5.9
5 2019-01-20 02:58:51.86 51.493 58.6936 3 2.6 5.3
6 2019-01-23 11:17:04.67 51.3046 57.901 2 2.3 4.9
7 2019-01-25 11:27:17.15 51.354 57.776 3 2.7 6.5
8 2019-01-26 19:10:42.86 51.9868 58.7081 2 2.2 5.3
9 2019-01-30 06:32:51.26 51.2191 58.0307 2 2.2 4.4
10 2019-01-30 04:06:11.72 51.197 58.6079 3 2.5 5.7
11 2019-01-31 11:40:40.56 51.9535 58.7832 2 1.9 5
12 2019-02-02 10:52:22.44 51.3458 58.4267 2 2.5 5
13 06-02-2019 02:45:41.95 52.0296 58.4158 2 2.2 5.5
14 2019-02-06 11:04:55.55 51.2898 58.0236 2 2.3 5.4
15 2019-02-06 06:54:08.17 51.3995 58.022 2 2.2 5.1
16 2019-02-13 11:02:09.53 51.4924 58.6999 2 2 5.5
17 2019-02-14 18:48:08.48 51.5495 58.3615 2 2 3.9
18 2019-02-21 11:47:09.68 51.1833 57.8996 3 2.6 5.5
19 2019-02-21 02:56:30.61 51.4723 58.9108 3 2.7 5.8
20 2019-02-22 09:21:03.32 51.1472 58.772 2 2.4 6.3
21 2019-02-25 11:05:53.72 51.478 58.5281 2 2.5 5.2
22 2019-02-26 19:02:47.96 51.4276 58.8103 2 2.3 4.7
23 2019-02-27 11:18:43.19 51.3076 57.8221 2 2.1 4.3
 

Продолжение таблицы 1 – Сейсмические события за 2019 г. по данным Казахстанского национального сейсмологического центра [13]

№ п\п Дата Время в очаге по Гринвичу Географические координаты Глубина, км Магни-туда, Mb Энерге-тический класс
Широта Долгота
24 2019-03-01 10:55:21.71 51.4935 58.3474 2 2.2 5.7
25 2019-03-02 18:47:44.54 51.641 58.5338 2 2 5.3
26 2019-03-02 03:03:24.9 51.2003 57.734 2 2 5.3
27 2019-03-02 04:55:09.16 51.6779 58.7987 2 2.3 5.6
28 2019-03-06 11:16:00.1 51.2365 57.9434 2 2.4 4.9
29 2019-03-07 10:11:27.26 51.1791 57.3658 2 2.3 4.7
30 2019-03-12 19:00:51.19 51.8 58.6833 2 1.7 4.7
31 2019-03-12 13:41:25.52 53.7185 58.5283 3 2.7 6.6
32 2019-03-12 07:01:03.84 51.3573 57.3652 2 2 6.1
33 2019-03-21 02:53:19.89 51.365 58.2248 2 2.1 4.1
34 2019-03-22 10:50:17.81 51.3869 58.4803 2 2 4.9
35 2019-03-26 10:54:20.96 51.3442 58.8702 2 2 4.4
36 2019-03-27 11:18:56.40 51.2886 58.321 2 2.1 4.4
37 2019-04-02 07:26:09.89 51.2018 57.6468 2 2.2 6.3
38 2019-04-03 12:05:40.14 51.1612 58.5623 3 2.9 6.4
39 2019-04-04 10:50:37.86 51.6584 58.4932 2 2 4.8
40 2019-04-04 10:12:34.62 51.8842 58.412 2 2.2 5.6
41 2019-04-05 07:24:26.12 51.3411 58.4473 2 2.1 4.3
42 2019-04-06 10:48:14.2 51.5478 58.2217 2 2.4 5.6
43 2019-04-07 03:00:07.91 51.3218 58.6411 2 2.5 5.4
44 2019-04-11 06:54:27.92 51.5953 58.1931 2 2.4 5
45 2019-04-15 18:59:59.69 51.6938 58.4246 2 1.9 4.9
46 2019-04-17 11:05:25.4 51.2528 58.0191 2 2.2 4.6
47 2019-04-24 19:00:07.75 51.3737 58.7377 2 2.3 5.1
48 2019-04-29 09:55:29.40 51.1901 58.5061 2 2.3 5.6
49 2019-04-30 11:01:24.69 51.479 58.982 2 2.4 5
50 2019-05-06 10:28:04.26 51.4648 58.4042 2 1.8 5.2
51 2019-05-07 11:48:59.4 51.1398 58.1459 2 2.2 5
52 2019-05-07 02:58:07.30 51.8023 58.8105 2 1.7 4.2
53 2019-05-08 18:58:53.42 51.5788 58.9345 2 2.4 4.9
54 2019-05-16 11:21:44.88 51.2876 58.1713 2 2.1 4.8
55 2019-05-16 02:47:40.21 51.4169 58.5004 2 2 5.2
56 2019-05-22 10:37:11.17 51.3279 57.8602 2 2.4 6.6
57 2019-05-25 10:53:37.87 51.3515 58.8757 2 2.4 5.4
58 2019-05-31 02:50:50.13 51.6213 58.7799 2 2 4.6
59 2019-06-03 02:30:24.99 51.5819 58.6405 1 1.4 3.7
60 2019-06-05 13:28:39.37 51.2058 57.9887 2 2.1 5
61 2019-06-05 07:12:54.60 51.1933 58.4823 2 2.4 5.5
62 2019-06-06 11:17:45.53 51.4377 58.7821 2 2.4 5.6
63 2019-06-07 14:58:43.63 51.39 57.9262 2 2 4.9
64 2019-06-07 10:51:39.6 51.6847 58.2996 2 1.9 5.1
65 2019-06-07 08:15:50.76 53.795 58.9619 3 2.8 6.7
66 2019-06-18 10:47:49.75 51.2429 58.4613 2 2.3 4.7
67 2019-06-18 18:53:49.39 51.5955 58.1316 2 2 5.9
68 2019-06-21 19:04:40.26 53.5523 58.7096 3 3 7.1
69 2019-06-22 10:25:03.65 51.6285 56.9398 2 2.2 5.3
70 2019-06-22 10:49:49.51 51.4904 58.7995 2 2.3 5.6
71 2019-06-25 10:40:31.82 51.4706 58.9366 2 2.4 5.2
72 2019-06-26 09:14:45.23 51.2742 57.8777 2 2.3 5.2
73 2019-06-28 06:57:52.2 53.5534 58.9624 2 2.4 6.9
74 2019-07-04 18:58:03.51 51.7161 58.3823 2 1.9 4.8
75 2019-07-04 09:54:21.2 51.2514 58.4884 2 2.1 5.2
76 2019-07-04 02:58:05.93 51.2555 58.44 2 2.1 4.1
77 2019-07-06 03:08:33.96 51.5652 58.8077 2 1.8 4.6
78 2019-07-13 19:00:05.53 51.4452 58.8976 2 1.8 4.1
79 2019-07-15 18:58:27.52 51.2835 58.7014 2 1.9 4.8
80 2019-07-15 08:59:26.30 51.3374 58.7673 2 2.3 6.1
81 2019-07-16 11:50:56.81 51.3522 59.3954 2 1.7 5.1
82 2019-07-16 10:58:17.40 51.5286 58.9854 3 2.6 5.4
83 2019-07-30 09:15:54.46 51.1483 58.6003 2 2.4 6.1
84 2019-07-31 11:00:18.39 51.2643 57.898 2 2.2 4.7
85 2019-07-31 06:57:42.18 51.4968 58.1558 2 2 5.6
86 2019-08-01 08:52:45.95 51.6876 57.4039 2 1.6 5
87 2019-08-03 10:46:07.34 51.7467 58.2547 2 1.8 4.8
88 2019-08-04 02:48:26.25 51.741 58.5331 2 1.6 4.6
 

Продолжение таблицы 1 – Сейсмические события за 2019 г. по данным Казахстанского национального сейсмологического центра [13]

№ п\п Дата Время в очаге по Гринвичу Географические координаты Глубина, км Магни-туда, Mb Энерге-тический класс
Широта Долгота
89 2019-08-05 10:24:18.31 51.2808 58.6361 3 2.5 5.8
90 2019-08-07 02:46:16.28 51.6679 58.8395 2 1.7 4.8
91 2019-08-12 14:35:44.86 51.3213 57.8781 3 2.6 6.4
92 2019-08-16 06:56:09.5 51.5434 58.1343 2 2.2 5.8
93 2019-08-17 18:50:48.32 51.6071 58.7406 2 2 4.6
94 2019-08-21 11:06:30.17 51.1661 57.9604 2 2.2 4.7
95 2019-08-21 08:47:02.28 51.4566 58.1813 2 2.2 6
96 2019-08-21 03:04:25.71 51.4949 58.537 2 2.1 4.8
97 2019-08-23 07:17:58.56 51.3759 58.3461 3 2.6 6.2
98 2019-08-24 18:50:11.85 51.2056 58.2471 2 2.2 5.1
99 2019-09-03 10:24:56.0 51.1444 58.5793 3 2.9 6.6
100 2019-09-03 05:46:08.53 51.7272 58.4392 2 1.7 5.1
101 2019-09-04 07:59:57.88 51.5553 58.9053 2 1.9 5
102 2019-09-04 03:03:26.15 51.5207 58.3661 2 1.8 5.4
103 2019-09-06 07:02:48.33 51.2337 57.9722 2 2.1 4.3
104 2019-09-07 11:32:18.55 51.6353 58.2442 2 1.8 5.1
105 2019-09-09 07:34:43.52 51.5653 58.7114 2 2.3 5
106 2019-09-12 18:54:58.60 51.5761 58.5223 2 2 5.7
107 2019-09-12 09:15:11.89 51.4187 58.5826 2 1.5 4.6
108 2019-09-12 07:06:34.21 51.2945 58.5739 2 1.9 4.9
109 2019-09-13 09:55:37.57 51.2404 58.7559 2 2.2 4.7
110 2019-09-13 08:22:23.87 51.5896 58.842 2 2.4 5
111 2019-09-14 12:10:48.43 51.3234 56.872 2 2.4 6.2
112 2019-09-16 13:28:28.53 51.1711 58.0815 2 2 4.8
113 2019-09-16 10:10:38.2 51.2319 58.5551 2 2.3 5.3
114 2019-09-16 08:16:31.13 51.3597 58.5133 2 2.3 5.9
115 2019-09-17 10:09:40.77 51.3067 58.8884 2 1.7 4.8
116 2019-09-17 07:12:30.36 51.6651 58.8456 2 2 5.5
117 2019-09-17 02:40:26.41 51.6446 58.7193 2 1.9 5
118 2019-09-19 08:41:45.51 51.4621 58.6175 2 1.8 5.1
119 2019-09-19 08:34:10.74 51.3645 58.5194 2 1.9 5
120 2019-09-19 02:50:11.34 51.7392 58.2228 2 2.1 4.9
121 2019-09-19 02:41:45.42 51.5939 58.1212 2 1.8 5.6
122 2019-09-20 18:56:30.47 51.4886 58.9001 3 2.5 6
123 2019-09-20 11:15:18.63 51.5032 58.9992 2 2.4 5
124 2019-09-20 09:28:23.83 51.5614 58.5689 2 1.8 5.1
125 2019-09-20 03:13:29.65 51.7921 58.2726 2 1.8 4.4
126 2019-09-22 02:54:36.80 51.5821 58.2549 1 1.4 4.7
127 2019-09-23 08:35:32.16 51.8086 58.4029 2 1.7 5.2
128 2019-09-24 09:36:57.81 51.3932 58.9552 2 2 5.4
129 2019-09-25 11:11:55.78 51.6453 58.7267 2 2 5.5
130 2019-09-25 11:02:10.50 51.4034 58.3325 2 1.9 4.8
131 2019-09-26 18:58:11.19 51.3947 58.8472 2 2.2 4.8
132 2019-09-26 11:24:31.32 51.1514 58.9328 2 1.9 4.9
133 2019-09-26 08:06:08.7 51.4188 58.5993 2 2.5 5.1
134 2019-09-26 02:56:20.92 51.4406 58.3296 2 1.9 5.1
135 2019-10-03 08:32:28.25 51.2161 58.8007 2 2.1 4.6
136 2019-10-03 02:58:48.40 51.1529 58.1005 2 2.3 4.9
137 2019-10-04 07:15:32.20 51.6034 58.3654 1 1.5 4.7
138 2019-10-07 18:57:51.74 51.5346 58.8966 2 1.6 4.8
139 2019-10-08 11:01:04.17 51.5711 58.4806 2 2 5.6
140 2019-10-08 02:00:23.12 51.4981 58.8453 2 2.4 5.1
145 2019-10-09 11:03:23.64 51.5444 58.8059 2 1.8 4.7
146 2019-10-09 02:56:20.15 51.2868 58.5762 2 2.2 4.5
147 2019-10-12 19:19:19.72 51.3525 58.2903 2 2.1 5.3
148 2019-10-12 03:06:15.26 51.2224 57.6801 2 2.2 4.6
149 2019-10-13 02:53:41.26 51.4053 58.618 1 1.5 4.8
150 2019-10-14 11:00:01.12 51.4102 58.6098 2 1.7 5.1
151 2019-10-14 10:58:45.29 51.146 58.5404 3 2.9 6.4
152 2019-10-14 09:16:43.89 51.5309 58.8938 2 2.3 4.8
153 2019-10-15 18:53:21.81 51.3378 57.5743 2 2 5.3
154 2019-10-16 18:55:36.28 51.4502 58.6269 3 2.6 5.5
155 2019-10-16 11:18:46.39 51.4153 58.4217 2 2 5.7
156 2019-10-16 10:09:37.49 51.4748 58.7167 2 2 5.1
157 2019-10-17 11:03:41.93 51.6673 58.6904 2 2 5.3
 

Окончание таблицы 1 – Сейсмические события за 2019 г. по данным Казахстанского национального сейсмологического центра [13]

№ п\п Дата Время в очаге по Гринвичу Географические координаты Глубина, км Магни-туда, Mb Энерге-тический класс
Широта Долгота
158 2019-10-20 18:58:29.83 51.2404 58.678 2 2.2 4.6
159 2019-10-20 10:56:17.59 51.2847 58.8086 2 2.4 5.3
160 2019-10-22 18:58:24.32 51.7963 58.2634 2 1.7 5.2
161 2019-10-22 11:14:17.60 51.7624 58.705 2 1.9 5.2
162 2019-10-23 08:27:32.32 51.3551 58.25 2 1.9 5.1
163 2019-10-23 03:00:44.35 51.487 58.4075 2 1.9 5.2
164 2019-10-24 19:16:22.79 51.9212 58.5448 2 2.2 5.6
165 2019-10-24 02:59:06.41 51.9652 58.2992 2 2.2 5.7
166 2019-10-25 07:02:12.87 51.3844 58.3432 2 2.2 5.7
167 2019-10-27 18:48:42.56 51.4849 58.9375 2 2.5 5.3
168 2019-10-29 18:57:16.30 51.5465 58.1048 2 2 3.9
169 2019-10-29 10:58:44.25 51.4251 58.5829 2 1.8 4.6
170 2019-10-29 03:05:51.60 51.3001 58.668 2 2.1 5.3
171 2019-10-31 10:55:52.14 51.1444 58.5793 3 2.9 6.6
172 2019-11-01 19:21:00.95 51.7272 58.4392 2 1.7 5.1
173 2019-11-01 02:50:37.25 51.5553 58.9053 2 1.9 5
174 2019-11-03 19:03:51.52 51.5207 58.3661 2 1.8 5.4
175 2019-11-06 11:08:46.83 51.2337 57.9722 2 2.1 4.3
176 2019-11-07 07:10:27.93 51.6353 58.2442 2 1.8 5.1
177 2019-11-08 18:50:57.34 51.5653 58.7114 2 2.3 5
178 2019-11-08 03:04:14.44 51.5761 58.5223 2 2 5.7
179 2019-11-11 19:13:35.40 51.4187 58.5826 2 1.5 4.6
180 2019-11-13 18:59:07.24 51.2945 58.5739 2 1.9 4.9
181 2019-11-15 11:01:25.37 51.2404 58.7559 2 2.2 4.7
182 2019-11-16 10:59:10.15 51.5896 58.842 2 2.4 5
183 2019-11-18 11:06:20.53 51.1711 58.0815 2 2 4.8
184 2019-11-19 02:59:54.21 51.2319 58.5551 2 2.3 5.3
185 2019-11-20 18:58:10.48 51.3597 58.5133 2 2.3 5.9
186 2019-11-22 18:58:33.21 51.3067 58.8884 2 1.7 4.8
187 2019-11-23 10:59:15.58 51.6651 58.8456 2 2 5.5
188 2019-11-23 10:57:10.24 51.6446 58.7193 2 1.9 5
189 2019-11-24 18:58:24.6 51.4621 58.6175 2 1.8 5.1
190 2019-11-24 03:02:58.67 51.3645 58.5194 2 1.9 5
191 2019-11-25 11:00:17.64 51.7392 58.2228 2 2.1 4.9
192 2019-11-27 07:13:35.69 51.5939 58.1212 2 1.8 5.6
193 2019-11-28 11:51:18.77 51.4886 58.9001 3 2.5 6
194 2019-11-28 11:07:08.94 51.5032 58.9992 2 2.4 5
195 2019-11-29 18:57:20.43 51.5614 58.5689 2 1.8 5.1
196 2019-11-29 11:12:15.44 51.3072 59.5496 2 2.1 5.7
197 2019-11-30 10:50:31.4 51.7921 58.2726 2 1.8 4.4
198 2019-11-30 02:59:27.96 51.5821 58.2549 1 1.4 4.7
199 2019-12-01 18:58:55.38 51.8086 58.4029 2 1.7 5.2
200 2019-12-02 02:59:38.81 51.3932 58.9552 2 2 5.4
201 2019-12-03 08:59:46.96 51.6453 58.7267 2 2 5.5
202 2019-12-04 19:12:26.7 51.4034 58.3325 2 1.9 4.8
203 2019-12-06 19:02:18.40 51.3947 58.8472 2 2.2 4.8
204 2019-12-06 03:00:37.15 51.1514 58.9328 2 1.9 4.9
205 2019-12-06 02:58:41.64 51.4188 58.5993 2 2.5 5.1
206 2019-12-07 19:05:24.36 51.4406 58.3296 2 1.9 5.1
207 2019-12-11 18:58:14.21 51.2161 58.8007 2 2.1 4.6
208 2019-12-11 11:03:05.96 51.1529 58.1005 2 2.3 4.9
209 2019-12-12 11:05:22.35 51.6034 58.3654 1 1.5 4.7
210 2019-12-13 03:04:37.17 51.5346 58.8966 2 1.6 4.8
211 2019-12-14 02:45:43.51 51.5711 58.4806 2 2 5.6
212 2019-12-18 11:02:06.60 51.4981 58.8453 2 2.4 5.1
213 2019-12-20 10:58:28.34 51.5444 58.8059 2 1.8 4.7
214 2019-12-20 03:12:10.80 51.2868 58.5762 2 2.2 4.5
215 2019-12-24 08:40:25.1 51.3525 58.2903 2 2.1 5.3
216 2019-12-25 11:07:45.31 51.2224 57.6801 2 2.2 4.6
217 2019-12-26 18:59:11.20 51.4053 58.618 1 1.5 4.8
218 2019-12-26 11:08:03.38 51.4102 58.6098 2 1.7 5.1
219 2019-12-27 11:14:38.65 51.146 58.5404 3 2.9 6.4
220 2019-12-27 10:58:20.99 51.5309 58.8938 2 2.3 4.8
221 2019-12-27 07:56:22.35 51.3378 57.5743 2 2 5.3
222 2019-12-30 02:57:38.61 51.4502 58.6269 3 2.6 5.5
223 2019-12-31 06:58:35.6 51.4153 58.4217 2 2 5.7
224 2019-12-31 02:58:47.35 51.4748 58.7167 2 2 5.1
 

К сожалению, эти данные не позволяют с достаточной точностью определить эпицентр, источник и природу этих событий (тектонические подвижки, горные удары, взрывы и пр.), выявлять напряженные и опасные по ЧС зоны в массивах горных пород и, как следствие, прогнозировать сейсмическую активность.

Все это чрезвычайно важно, так как на территории Восточного Оренбуржья сосредоточены опасные по сейсмическим последствиям предприятия: крупный металлургический комбинат, нефтеперерабатывающий завод, карьеры, шахты, Ириклинская ГРЭС мощностью 2400 МВт, и Ириклинское водохранилище объемом 3,2 км3 с плотиной и ГЭС мощностью 30 МВт.

Все предприятия находятся в непосредственной близости от населенных пунктов. Аварии, вызванные геодинамическими явлениями, могут привести к непредсказуемым последствиям. Так разрушение тела плотины Ириклинской ГЭС может спровоцировать затопление целого ряда крупных и мелких населенных пунктов, находящихся ниже по течению р. Урал.

Безопасности плотин уделяется особое внимание, приказом Ростехнадзора от 24.01.2013 г. № 25 «Об утверждении рекомендаций по проверке критериев безопасности гидротехнических сооружений объектов энергетики» установлен перечень контролируемых параметров внешних воздействий, где одним из пунктов значатся сейсмические колебания грунта.

Для решения этих проблем Оренбургский федеральный исследовательский центр УрО РАН предлагает на территории Восточного Оренбуржья создать сейсмологическую сеть [8], [9].

На первом этапе для оценки уровня природной и техногенной сейсмической активности предполагается региональная сеть из трех-четырех сейсмостанций.

Расположение сейсмостанций образует многоугольник со сторонами 150-200 км.

Предлагается следующее расположение сейсмостанций: Гайский городской округ, Кваркенский и Светлинский районы. Таким образом, внутри мониторинговой территории находятся все промышленные, включая горнодобывающие, предприятия Восточного Оренбуржья, Ириклинская ГРЭС и водохранилище.

Наблюдения за геодинамической активностью в течение трех лет позволят выявить и оценить уровень природной и техногенной сейсмичности, активные тектонические участки и структуры, районировать территорию по уровню активности и принять решение о дальнейшем геодинамическом мониторинге территории, сделать предварительную оценку влияния сейсмической активности территории на возникновение ЧС.

В дальнейшем планируется сгущение сейсмической сети на участках с аномально высокой геодинамической активностью за счет добавления сейсмических станций.

Предлагается следующий порядок организации геодинамического мониторинга:

  1. Анализ геодинамических явлений Восточного Оренбуржья зарегистрированных станциями Казахстанского национального сейсмологического центра, станциями геофизической сети РАН и Оренбургского федерального исследовательского центра УрО РАН с учетом взрывных работ, производимых на всех горнодобывающих предприятиях в течение 2019 года.
  2. Выбор наиболее целесообразных мест расположения сейсмических станций с учетом анализа геодинамических процессов, геологических и тектонических структур востока области и производство полевых наблюдений с использованием мобильных сейсмических станций.
  3. Создание сейсмологической сети из трех-четырех станций и мониторинг сейсмической активности подконтрольной территории в течение трех лет.
  4. Накопление данных о сейсмической активности, их анализ с учетом техногенных явлений.
  5. Районирование территории Востока области по уровню геодинамической активности.
  6. Сгущение сейсмической сети на участках с высокой геодинамической активностью.
  7. По результатам мониторинга выделение на геологической и тектонической картах сейсмически активных блоков.
  8. Наблюдение деформаций земной поверхности на геодинамически активных участках.
  9. Определение интегрального показателя геодинамического риска и его пороговой величины на территориях горнодобывающих предприятий и Ириклинской ГЭС.
  10. Анализ интегрального показателя геодинамического риска с его пороговой величиной и при ее превышении разработка рекомендаций для корректировки режима производственной деятельности промышленных и горнодобывающих предприятий.
Конфликт интересов Не указан. Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

  1. Нестеренко М.Ю. Мониторинг геодинамических процессов в нефтегазодобывающих районах / М.Ю. Нестеренко, А.В Цвяк // Экология и развитие общества. 2019. № 2 (29). С. 39-42.
  2. Иванова Н.А. Структурно-тектоническое строение предуральского прогиба в границах Оренбургской области / Н.А. Иванова, А.О. Сафонов // Недра Поволжья и Прикаспия. 2013. №73. С. 3-10.
  3. Дягилев Р.А. Катав-Ивановское землетрясение 09.2018г / Р.А. Дягилев, Ф.Г. Верхоланцев, Ю.В. Варлашова и др. УДК 550.34.063, 550.34.06.013.24.
  4. Ананьин И.В. Русская равнина и Урал // Сейсмическое районирование СССР. 1980.
  5. Кусонский О.А. Многолетний опыт сейсмологических наблюдений на сейсмостанции «Арти», 1998 г.
  6. Милановский Е.Е. Геология России и ближнего зарубежья (Северной Евразии), 1996 г.
  7. Метелкин Д.В. Региональная геология России / Д.В. Метелкин, В.А.. Верниковский 2005 г.
  8. Нестеренко М.Ю. Природно-техногенная геодинамика и сейсмическая активность восточной части Оренбургской области / М.Ю. Нестеренко, Ю.М. Нестеренко // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. 2019. №4. 8c.
  9. Нестеренко М.Ю., Карпюк М.С., Цвяк А.В., Капустина О.А. Природно-техногенная геодинамика и сейсмическая активность и их влияние на объекты повышенной опасности в Оренбургской области / Нестеренко М.Ю., Карпюк М.С., Цвяк А.В., Капустина О.А // Проблемы анализа риска. №15 (3). С. 32-39.
  10. Пучков В.Н. Геология Урала и Приуралья (актуальные вопросы стратиграфии, тектоники, геодинамики и металлогении). Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2010. 280 с.
  11. Копп М.Л. Мобилистическая неотектоника платформ Юго-Восточной Европы // Москва. Наука, 2005. 340 с.
  12. Актуализированные ГИС-пакеты оперативной геологической информации (ГИС-Атлас «Недра России»). [Электронный ресурс] URL: http://atlaspaket.vsegei.ru/#cbb7daadbb42beb721 (дата обращения: 16.07.2020)
  13. Казахстанский Национальный Центр данных. [Электронный ресурс] URL: https://www.kndc.kz (дата обращения: 16.07.2020)

Список литературы на английском языке / References in English

  1. Nesterenko M.Ju. Monitoring geodinamicheskih processov v neftegazodobyvajushhih rajonah [Monitoring of geodynamic processes in oil and gas producing areas ] / Nesterenko M.Ju., Cvjak A.V. // Jekologija i razvitie obshhestva.[ Ecology and development of society]. 2019. No. 2 (29). Pp. 39-42. [in Russian]
  2. Ivanova N.A. Strukturno-tektonicheskoe stroenie predural'skogo progiba v granicah Orenburgskoj oblasti [. Structural and tectonic structure of the pre-Ural trough within the borders of the Orenburg region ] / Ivanova N.A., Safonov A.O. // Nedra Povolzh'ja i Prikaspija. [The bowels of the Volga region and the Caspian sea]. 2013. No. 73. Pp. 3-10. [in Russian]
  3. Djagilev R.A. Katav-Ivanovskoe zemletrjasenie 04.09.2018 g [Katav-Ivanovo earthquake 04.09.2018] / Djagilev R.A., Verholancev F.G., Varlashova Ju.V., et al.. UDK 550.34.063, 550.34.06.013.24. [in Russian]
  4. Anan'in I.V. Russkaja ravnina i Ural [Russian plain and Ural ] // Sejsmicheskoe rajonirovanie SSSR [Seismic zoning of the USSR]. 1980. [in Russian]
  5. Kusonskij O.A. Mnogoletnij opyt sejsmologicheskih nabljudenij na sejsmostancii «Arti» [Long-Term experience of seismological observations at the Arti seismic station[, 1998. [in Russian]
  6. Milanovskiy E.E. Geologiya Rossii i blizhnego zarubezhia (Severnoy Evrazii) [Geology of Russia and the near abroad (Northern Eurasia)]. 1996 g. [in Russian]
  7. Metelkin D.V. Regionalnaya geologiya Rossii [Regional Geology of Russia ] / Metelkin D.V.. Vernikovskiy V.A.. 2005 g. [in Russian]
  8. Nesterenko M.Ju. Prirodno-tehnogennaja geodinamika i sejsmicheskaja aktivnost' vostochnoj chasti Orenburgskoj oblasti [Natural-technogenic geodynamics and seismic activity in the Eastern part of the Orenburg region ] / M. Y. Nesterenko, Nesterenko Y. M. // Bjulleten' Orenburgskogo nauchnogo centra UrO RAN [// Bulletin of the Orenburg scientific center, Ural branch, Russian Academy of Sciences]. 2019. №4. 8p. [in Russian]
  9. Nesterenko M.Ju. Prirodno-tehnogennaja geodinamika i sejsmicheskaja aktivnost' i ih vlijanie na obekty povyshennoj opasnosti v Orenburgskoj oblasti [Natural and technogenic geodynamics and seismic activity and their influence on high-risk objects in the Orenburg region ] / Nesterenko M.Ju., Karpjuk M.S., Cvjak A.V., Kapustina O.A. // Problemy analiza riska [Problems of risk analysis]. 2018. №15 (3). P. 32-39. [in Russian]
  10. Puchkov V.N. Geologija Urala i Priural'ja (aktual'nye voprosy stratigrafii, tektoniki, geodinamiki i metallogenii) [Geology of the Urals and Urals (current issues of stratigraphy, tectonics, geodynamics and metallogeny)]. Ufa: DizajnPoligrafServis, 2010. 280 p. [in Russian]
  11. Kopp M.L. Mobilisticheskaja neotektonika platform Jugo-Vostochnoj Evropy [Mobilistic neotectonics of platforms of South-Eastern Europe ] // Moskva. Nauka, 2005. 340 p. [in Russian]
  12. Aktualizirovannye GIS-pakety operativnoj geologicheskoj informacii (GIS-Atlas «Nedra Rossii») [Updated GIS packages of operational geological information (GIS Atlas "Nedra Rossii")]. [Electronic resource] URL: http://atlaspaket.vsegei.ru/#cbb7daadbb42beb721 (accessed: 16.07.2020) [in Russian]
  13. Kazahstanskij Nacional'nyj Centr dannyh [Kazakhstan national data Center]. [Electronic resource] URL: https://www.kndc.kz (accessed: 16.07.2020) [in Russian]