Безопасность жизнедеятельности и окружающая природная среда → Человек и окружающая средаБезопасность жизнедеятельности и окружающая природная среда → Человек и окружающая средаБезопасность жизнедеятельности и окружающая природная среда → Человек и окружающая средаВопрос о влиянии земных приливов на геологическую среду имеет принципиальное значение для понимания роли слабых, но постоянно действующих факторов, влияющих на биосферу и человека.
Остановимся на одном интересном результате. На Западно-Сургутском нефтяном месторождении в течение одного месяца в 1986 г. проводился подробный прецизионный мониторинг - возбуждались очень стабильные и высокочастотные сейсмические сигналы, которые регистрировались 6-точечным зондом в глубокой скважине. Оказалось, что в течение одних суток, 22 мая 1986 г., имелась статистически значимая корреляционная связь между временными рядами параметров сейсмического волнового поля и графиком приливных поправок.
Однако этот результат более суток не продержался. Причина заключалась в том, что реакция на внешние воздействия переменна. Коэффициент корреляции с течением времени изменяется, и эффект может измениться кардинально. Это бывает справедливо для различных природных процессов, когда существует, например, переменная корреляция вариаций солнечной активности с графиком кардиологических заболеваний.
Давно известно о существовании эндогенных сейсмических шумов (эндогенные микросейсмы) и об их изменчивости во времени. Во второй половине 70-х годов Л.Н. Рыкунов, О.Б. Хаврошкин и В.В. Цыплаков зарегистрировали открытие явления модуляции высокочастотных микросейсм земными приливами. После этого в течение долгого времени продолжался спор между геофизиками - в печати и на семинарах. Предмет спора состоял в том, есть этот эффект или его нет. Исследователи приводили фактические материалы, доказывающие их точку зрения.
Аналогичные (противоречивые) результаты были получены и для других параметров геофизических полей. Оказалось, что в одни промежутки времени временные ряды эндогенного шума или других параметров геофизических полей сильно коррелированы с графиком приливных поправок, а в другие - слабо, вообще не коррелированы или отрицательно коррелированы.
В статье приведены результаты повторных измерений ускорения силы тяжести (а также соответствующие теоретические графики) и эндогенных сейсмических шумов на Ашхабадском прогностическом полигоне. Мы оцифровали приведенные в этой статье графики и обработали полученные временные ряды.
Спектрально-временной анализ показал, что для теоретических рядов ускорения силы тяжести прослеживаются полусуточные и суточные ритмические составляющие; для экспериментальных рядов ускорения силы тяжести и интенсивности сейсмоакустического шума в явном виде видны только полусуточные составляющие. СВАН-диаграмма сейсмоакустического шума интересна тем, что в последней трети срока (а он равен 1.5 мес) четко прослеживается полусуточная ритмическая составляющая, которой не было ранее (рис. 1.9). Возможно, такие результаты в какой-то степени разрешают бурные споры геофизиков о том, реагирует ли геологическая среда на приливные воздействия.
Характер реакции среды в разное время неодинаков. Среда может реагировать на воздействия то сильно, то слабо. Кроме того, можно сделать осторожное предположение о том, что исчезновение и появление ритмических изменений амплитуд шумов с периодами, свойственными приливным воздействиям, могло быть вызвано проявлением десинхронизации и последующей ресинхронизации, возможно, вызванной серией сильных Кум-Дагских землетрясений в марте-апреле 1983 г., в результате которых вариации шумов приливного происхождения исчезли, а затем вновь появились.
Наблюдения за изменением уровня подземных вод под воздействием приливных воздействий очень показательны. Вариации уровня подземных вод в сейсмоактивном районе изучались на примере скважины в Пекине, глубина которой составляла 362 м.
Рис. 1.9. СВАН-диаграммы вариаций теоретических (я) и экспериментальных (б) значений ускорения силы тяжести и интенсивности сенсмоакустических шумов (в) на Ашхабадском прогностическом полигоне
Видно, что для теоретических рядов прослеживаются полусуточные и суточные ритмические составляющие. Сейсмические шумы реагируют на приливные воздействия только в течение примерно 19 сут, a в течение 23 сут реакция отсутствует. Возможно, здесь также имеет место десинхронизация процесса.
На этой скважине были зафиксированы годичные циклы изменения уровня с амплитудой 2 м, вариации уровня перед землетрясением и после него. Наблюдения проводились с периодом отсчета 1 ч. Одновременно измерялось атмосферное давление. Мы приводим результаты обработки трех фрагментов вариаций уровня подземных вод (рис. 1.10). Основные результаты заключаются в следующем. Отмечены ритмические изменения уровня подземных вод с периодами 10-15 сут, 24, 12, 8, 6, 4 и 3 ч, из которых наиболее четкие - суточные и полусуточные.
Отмечается сильная изменчивость амплитуды процессов для всех периодов. Большие различия в характере ритмов, изменения их устойчивости в разные периоды наблюдений нужно связывать с геодинамической активностью района. Известно, что изменения напряженно-деформированного состояния среды отражаются на приливных реакциях подземных вод, что наблюдается и в рассматриваемом случае.
Таким образом, реакция земных объектов на приливные воздействия в разное время разная - от очень сильно выраженной ритмичности до видимого полного исчезновения. В то же время, в геофизической и медицинской литературе есть много данных о том, что влияние земных приливов на земные процессы (в том числе на медицинские показатели) имеет место. В частности, есть данные о том, что сильные землетрясения происходят вблизи сизигий и что часто они связаны с полусуточными и суточными приливами. Однако вопрос о влиянии земных приливов на земные процессы пока не стал бесспорным. Для того чтобы более подробно его исследовать, мы обратились к приливным лунотрясениям.