Теория и практика изысканий

Учет вторичных последствий землетрясений в нормативно-методических документах при детальном сейсмическом районировании и микрорайонировании суши и акваторий (краткий обзор проблемы)

Авторы

Миронюк Сергей ГригорьевичСтарший научный сотрудник Центра анализа сейсмических данных МГУ имени М.В. Ломоносоваmironyuksg@gmail.com

К разрушению зданий и сооружений часто приводят не сами землетрясения, а их вторичные эффекты - цунами, сейсмогенные смещения вдоль разлома, разжижение грунтов, оползни, обвалы и др. Хорошо известно, что при проектировании и строительстве зданий и сооружений в сейсмоопасных районах суши необходимо оценивать опасность таких сейсмогенных процессов и явлений, как оползни, обвалы, разжижение грунтов, лавины, подтопления и цунами.

Однако автор статьи обращает внимание специалистов на проблему оценки сейсмической опасности акваторий, и, в частности, на необходимость более детального изучения еще слабо исследованной динамики извержений морских грязевых вулканов, выявлению ее связи с землетрясениями.

Введение

Как показывает практика эксплуатации зданий и сооружений в сейсмичных районах, их разрушение часто происходит не от колебания грунтов в основании конструкций, а от т.н. «вторичных эффектов» сильных землетрясений (цунами, сейсмогенные смещения вдоль разлома, разжижение грунтов, оползни, обвалы и др.). Известны многочисленные случаи, когда именно вторичные геологические процессы вызывали большой материальный и социальный ущерб при землетрясениях [13, 48, 85]. В этой связи нельзя не упомянуть работу Г. Л. Коффа и Е. В. Рюминой [35] в которой отмечалось, что «масштабы последствий вторичных воздействий соизмеримы с последствиями самого землетрясения».

Максимально полный список «сухопутных» вторичных сейсмогенных процессов и явлений и перечень нормативно-методических документов, предписывающих их изучение, приведен в работе С. Н. Никитина и др. [65]. Анализ этого списка показал, что в настоящее время при проектировании и строительстве зданий и сооружений в сейсмоопасных районах суши необходимо оценивать опасность следующих сейсмогенных процессов и явлений: оползней, обвалов, разжижения грунтов, лавин, подтопления и цунами.

Цель данной статьи – привлечь внимание специалистов прежде всего к проблеме оценки сейсмической опасности акваторий, и, в частности, к изучению еще слабо исследованной динамики извержений морских грязевых вулканов, выявлению ее связи с землетрясениями.

Вопросы терминологии

Извержения разжиженных осадков различного состава из образующихся во время сильного землетрясения сейсмогенных разрывов и трещин или из раскрывшихся ранее возникших структур прорыва флюидов создают на местности разнообразные флюидогенные формы рельефа («флюидогенные формы рельефа – формы рельефа на поверхности литосферы, возникающие в результате напорной восходящей миграции «холодных» флюидов») [55] чаще в виде сейсмогенных грязевых сопок, грифонов и кратерообразных провалов (для обозначения этих форм Э. А. Штебером был предложен термин «вулканоиды») [46]. Эти формы по большей части проявляются в водонасыщенных аллювиальных, озерных, морских отложениях. «Вулканоиды» – приповерхностные образования и образуются под действием гидравлических ударов, сопровождающихся выбросами воды и дисперсных пород (песка, супесей, суглинков, реже гальки) [41].

Одним из характерных флюидогенных явлений, сопутствующих сильным землетрясениям, являются грифоны (в статьях для их обозначения используются слова «грязевые вулканчики», «вулканоиды») (рис. 1.).

Рис. 1. Грифон высотой 2,5 м в кальдере грязевого вулкана Бахар (Республика Азербайджан). Фото автора. 2022 г.

Согласно [83] «грифон» – это «мелкий эруптивный аппарат сальзы и сопки, выделяющий не только грязь, или воду, или газ, или все это одновременно, но в небольших количествах». Приурочены они в основном к участкам распространения голоценовых водонасыщенных, дисперсных осадков (глины, суглинки, пески) [99], способных при динамических воздействиях, в частности при 6-7 балльных землетрясениях и более (М ? 5-6) разжижаться. При этом образуются грифоны в виде, как правило, конических микроформ рельефа. Согласно трактовке [15] «Грифоны – в общем случае это мелкие эруптивные аппараты выброса из недр на дно моря подземных флюидов (нефтей, газов, пластовых вод). Они являются одной из форм инъективных дислокаций, которые возникают в результате внедрения из глубоких частей земной коры в вышележащие ее горизонты пластичных горных масс в виде указанных флюидов, разжиженных глин, толщ каменной соли, магматических расплавов и т. п.».

На поверхности земли в пределах грязевулканических полей грифоны образуют непрерывный морфологический ряд от высоких конусообразных с крутыми склонами до низких котлообразных с пологими склонами. В зависимости от диаметра подводящего канала меняются и их поперечные размеры.

Здесь уместно сделать одно принципиально важное замечание. Кроме типичных грязевых вулканов (сложных флюидогеодинамических систем [52]) с глубокими корнями, в различных регионах мира [2,71] в плейстосейстовых областях сильных землетрясений часто возникают приповерхностные т. н. «сейсмовулканоиды», «грязевые вулканчики», «грязевулканические проявления», морфологически сходные с классическими грязевыми вулканами, но отличающиеся от них механизмом образования, размерами, масштабами, частотой излияний, продуктами извержений и др. Как справедливо отмечет Панахи Бехруз Манучехр оглы такие образования являются следствием «выдавливания на поверхность земли грязи и песка с образованием песчаных фонтанов и характерных разливов водопесчаных смесей и др. в результате землетрясения, преимущественно в областях с отсутствием грязевых вулканов». Так называемые «сейсмовулканоиды» собственно грязевыми вулканами не являются, но относятся, наряду с собственно грязевыми вулканами, к одной и той же «аккумулятивной подгруппе флюидогенных структур» [55].

При выполнении буровых работ могут возникнуть техногенные грифоны в случае неконтролируемого выброса флюидов (blowout) из пластов, когда пластовое давление значительно превышает гидростатическое давление бурового раствора, что может привести к разрушению оборудования, пожару, взрыву, загрязнению окружающей среды и гибели людей [28]. Неконтролируемые выбросы из скважин являются наиболее опасным источником загрязнений морской среды [22]. Риск возникновения техногенных грифонов возникает также в случае, когда внутрискважинное давление превышает давление гидроразрыва горных пород [62].

В терминологическом словаре [64] дано следующее определение этого термина: грифоны – «фонтанные газо-, нефте- и водопроявления вскрытых пластов, выходящие на поверхность за пределами устья скважины по трещинам, высокопроницаемым пластам или контакту цемент-порода». Под влиянием проходящего через осадочный чехол потока газа (газонасыщенных пластовых вод) в морях часто благодаря процессу псевдоожижения образуются кратеры (техногенные покмарки), диаметр которых иногда достигает несколько десятков и даже сотен метров. Особую опасность они представляют для сооружений стационарного типа, опирающихся на дно. Образование больших кратеров вблизи опорных блоков, свайных оснований может привести к опрокидыванию и гибели платформ.

Краткое описание истории развития шкал интенсивности землетрясений

Становление сейсмического районирования, как и инженерной сейсмологии, можно отнести к концу XIX - началу ХХ века. В России геологические основы этой области научных знаний заложили И. В. Мушкетов и А. Н. Орлов. Стал классическим их труд «Каталог землетрясений Российской империи» с подробным описанием последствий землетрясений и извержений вулканов, в т. ч. грязевых (Апшеронский, Таманский п-ова) [27].

В указанное время уже была разработана первая макросейсмическая шкала (10-балльная шкала Росси-Фореля), позволяющая оценивать интенсивность землетрясений. Позже в России один из основоположников отечественной сейсмологии академик Б. Б. Голицын разработал оригинальную макросейсмическую шкалу, в которой ускорение и сила землетрясения определялась по опрокидыванию стоявших параллелепипедов разных размеров. Он впервые обосновал задачу использования записей ускорений для расчета сейсмических нагрузок на сооружения и разработки конструктивные решений, повышающие их сейсмостойкость. Б. Б. Голицын отмечал сильное «влияние свойств подпочвы на записи приборов», предположил возможность триггерных эффектов землетрясений [74].

В дореволюционной России в начале прошлого века было выполнено приближенное определение сейсмической опасности некоторых регионов [48]. Оценки силы землетрясений на земной поверхности первоначально осуществлялась с использованием шкалы Росси-Фореля, а с 1933 г. 12-балльной международной шкалы MCS (Меркалли – Канкани – Зиберга) (шкала МКЗ-17). Эту шкалу взяли за основу Г. Вуд и Ф. Ньюман (1931 г.) для разработки модернизированной шкалы Меркалли (ММ-31). Госпланом СССР в 1933 г. в качестве общесоюзного стандарта был принят усовершенствованный вариант шкалы ММ-31 – ОСТ ВКС-4537 Единые нормы строительного проектирования. Шкала для определения силы землетрясения. В 1952 г. в Геофизическом институте АН СССР С. В. Медведевым было закончено составление новой макросейсмической шкалы, получившей первоначально название ГЕОФИАН, а позже – шкала Института физики Земли (шкала ИФЗ АН СССР). В качестве государственного стандарта (ГОСТ 6249-52) наиболее важный для практики диапазон этой шкалы от 6 до 9 баллов был утвержден Госстроем СССР для обязательного применения. В 1964 г. в результате проведения специальных исследований в области инженерной сейсмологии и сейсмостойкого строительства была создана международная шкала сейсмической интенсивности MSK-64, а «Шкала для определения силы землетрясения в пределах от 6 до 9 баллов» отменена [49]. В 1973 г. шкала была уточнена. В это же время В. П. Солоненко создаёт первую, по существу региональную шкалу балльности по сейсмодислокациям для интервала событий от 8 до 12 баллов шкалы MSK-64 [77].

Позднее С. В. Медведев разработал шкалу MSK-78, а в 1986 г. при участии Ф. Ф. Аптикаева была подготовлена модернизированная шкала MSK – MMSK-86, впоследствии и она с учетом новых данных была усовершенствована и названа MMSK-92 [86]. Эта шкала легла в основу региональной шкалы сейсмической интенсивности (РШСИ) [87]. Зона действия региональной шкалы охватывает Прибайкалье и Забайкалье. Исходя из условий этих регионов, предусмотрено принимать во внимание четыре вида экзогенных процессов: карстовый, оползневой, просадочный и мерзлотный. В 1998 г. шкала MSK-64 заменена Европейской макросейсмической шкалой EMS-98, а EMS-98 в свою очередь Европейской шкалой интенсивности ESI-2007.

Наиболее полно вторичные опасности землетрясений на суше отражают новая шкала интенсивности землетрясений EEE (Earthquake Environmental Effects), разработанная А. Микетти, Р.Э. Татевосяном, Е.А. Рогожиным и др. [97] и упомянутые выше ГОСТ Р 57546-2017. Землетрясения. Шкала сейсмической интенсивности и «Макросейсмическая шкала интенсивности землетрясений» (ГОСТ 34511-2018). При обосновании проекта создания последнего из упомянутых выше документов, авторы отмечали, что макросейсмическая шкала необходима для:

- «назначения интенсивности произошедшего землетрясения;

- районирования территорий по сейсмической опасности;

- определения расчетной сейсмичности и назначения сейсмических нагрузок;

-разработки сценариев вероятных последствий землетрясений, задаваемых интенсивностью, и соответствующих оценок сейсмического риска» [29].

Объектом стандартизации ГОСТ Р 57546-2017. Землетрясения. Шкала сейсмической интенсивности и «Макросейсмическая шкала интенсивности землетрясений» (ГОСТ 34511-2018) по замыслу авторов является сила землетрясения, измеряемая его интенсивностью по макросейсмическим данным, а базовыми аспектами стандартизации являются сенсоры. Наибольший интерес для нас в контексте данной статьи представляет категория-сенсор «Природные явления» и наблюдаемые на ней эффекты землетрясения. В частности, в приложении Д этого документа отмечается, что уже при 6-балльном землетрясении возможны разжижение грунтов и выброс водонасыщенных песков, а при 8-балльном «наблюдается выброс водонасыщенных песков с образованием грязевых и песчаных фонтанчиков (грифонов).

Согласно первой из упомянутых шкал «вибрационные сейсмодислокации» (грязевые сопки, грифоны, покровы разжиженного песка и грязи, кластические дайки) также характерны для эпицентральных зон сильных землетрясений (7-8 баллов и более). В частности, при 9-ти балльном землетрясении образуются песчаные грифоны размером до 3 м в диаметре, возникают просадки (осадки) свыше 30 см. Эмпирически установлено, что первичные сейсмодислокации (например, поверхностное разрывообразование) возникают при землетрясениях с M_w= 5, а вторичные (например, оползни в рыхлых грунтах) начиная с M_w= 4 [70].

Реакция геофлюидных систем на сильные сейсмические воздействия

С учетом цели настоящей статьи особый интерес представляет макросейсмическая составляющая шкал. Так, согласно шкале ММ-31, при разрушительном сейсмическом воздействии наблюдаются «выбросы в небольших количествах песка и глинистых масс». В случае опустошительного землетрясения отмечается разжижение грунтов. При более сильном землетрясении (уничтожающем) фиксируются оползни, обвалы на склонах. В приложении к этой шкале (раздел II. Остаточные явления в грунтах, изменение режима грунтовых и наземных вод) даны следующие признаки землетрясений в зависимости от его силы в баллах (выборочно): 6 баллов – «В горных районах единичные случаи оползней и осыпания грунтов»; 7 баллов – «Большое количество трещин в сырых грунтах. В горных районах небольшие оползни и осыпание грунтов»; 8 баллов – «Большие осыпания, оползни и горные обвалы»; 9 баллов – «Горные обвалы. Много оползней…. Небольшие грязевые извержения».

Рассмотрим несколько сейсмических событий, при которых происходило разжижение грунтов и образование флюидогенных форм. С. В. Медведев в работе [48] описывает грифоны, возникшие при 9-балльном землетрясении. Они представляли собой «весьма распластанные конусообразные наносы тонкозернистого песка с одним или несколькими кратерами. Диаметр кратера равен 10-15 cм, диаметр конуса 2-5 м, высота конуса 20-50 см». При Олекминском землетрясении (юг Якутии, среднее течение р. Олекма) 14.09.1958 г. с M_S = 6,5 на расстоянии 180 км от эпицентра в районе с горячими источниками образовался «грифон высотой до 25 м» (?) (согласно классификации грязевулканических проявлений [89] характерная высота грифонов 1-3 м – С.Г.), что, как предполагают авторы [78], связано с гидрогеологическими особенностями района.

В монографии Е. А. Рогожина [75] приведено множество примеров возникновения сейсмодислокаций, причиной образования которых были землетрясения различной интенсивности: Ашхабадское землетрясение 1948 г. (М = 7,3) - «грязевые вулканы» (?) диаметром до 20 м и высотой 0,5м (?) (высота наземных грязевых вулканов, как правило, составляет 10-400 м, а диаметр 100-3500 м – С. Г. [89]) с небольшими кратерами; Бурунское 1984 г. эпицентр которого располагался в районе бывшего дна Каспийского моря (М=6,0) – следы выбросов разжиженного песка, воронки, осадки грунта; Зайсанское 1990 г. – (М_LH = 6,9-7,0) – грязевые и водно-песчаные выбросы из трещин и «грязевых вулканов» (?); Газлийское 1984 г. (М=7,2) – грифоны, структуры разжижения грунта.

Сейсмодислокации возникли при Чуйском землетрясении 27.09.2003, М=7,5. Оно также сопровождалось возникновением трещин в рыхлом чехле долины р. Чуя, выбросами разжиженного песка и грязи в виде «грязевых вулканчиков» …» [34], а также по простиранию трещин своеобразных воронок-всасывания, образовавшихся после грязевых излияний из бугров пучения глубиной до 1-1,5 м и диаметром не более 1,5 м [24].

При Нефтегорском землетрясении 27.05.1995, М=7,5 в местах излияния обводненных песчано-глинистых масс на земной поверхности образовались многочисленные кратерообразные провалы диаметром до 25-30 м и блюдцеобразные впадины [79]. Отмечается, что вторичные проявления этого землетрясения (трещины, осадки грунтов и др.), в том числе и за пределами эпицентральной зоны, еще до конца не изучены [91].

Как показал анализ результатов макросейсмических обследований на территории юга Сибири и Монголии, во время землетрясений с М_s=4,1–8,1 наиболее часто проявляются склоновые процессы, сейсмопросадки, разрывообразование и разжижение грунтов [45].

При Бурунском землетрясении 1984 г. в Туркменистане (М=6) в локальных понижениях микрорельефа происходил интенсивный выброс водо-песчанных масс c крупным щебнем, возникали «грязевые вулканы» [9].

Большой интерес с точки зрения вторичных эффектов представляют результаты макросейсмического обследования последствий Олюторского землетрясения (20 (21) апреля 2006 г., M_w=7,6, Корякское нагорье). В плейстосейстовой зоне этого события наблюдались: разжижение грунта, сейсмогенные трещины, трещинные излияния водно-песчаной смеси, протяженные валы песчаного грунта, грифоны, грязевые фонтаны [43, 80]. Последние наблюдались и в береговой зоне. Расстояние, на котором максимально проявился процесс разжижения грунтов, составило 105 км от эпицентра. Разжижжение грунтов сопровождалось фонтанированием и выбросом из трещин песка, мелкой гальки, щебня.

Следует подчеркнуть, что береговые зоны водоемов, характеризующиеся чрезвычайно контрастными инженерно-геологическими условиями, специфическим напряженно-деформированным состоянием, являются участками повышенной сейсмической опасности [54]. В такой обстановке при прохождении продольных и поперечных волн возникают дополнительные нормальные и касательные напряжения, изменяющиеся во времени. Наиболее значительны эти изменения «на контактах пород с различными деформационными свойствами, вблизи разрывных нарушений или поверхности склона …»

[26]. Анализ последствий значительного количества землетрясений показал, что повреждения трубопроводов чаще всего возникают именно на участках, которые отличаются резким изменением природных условий [11,16]. Следующие остаточные деформации, например, наблюдались в береговой зоне о. Сахалин после сильных землетрясений: трещины более 20 см шириной и длиной до 100 м, выбросы разжиженного грунта с образованием грифонов, оползни и обвалы грунта [36]. Особенно опасны с точки зрения образования сейсмогенных обвалов, оползней береговые зоны с высокими, крутыми клифами широко развитыми, например, на Черноморском побережье Кавказа. Показано [25], что при сейсмическом воздействии интенсивностью 7 баллов и крутизне склона 50° сложенного выветрелыми, трещиноватыми аргиллитами вероятность развития оползневого процесса (К_уст<1) составляет 100 %.

В пределах аккумулятивных берегов в случае повышенной мощности песков (более 5 м) в сухопутной части береговой зоны возрастает опасность сейсмического разжижения. В таких условиях происходит полное разжижение даже крупнозернистых песков [88].

В береговой зоне морей, в долинах рек не раз во время сильных землетрясений наблюдались косейсмические поднятия и опускания отдельных участков местности.

Во время т. н. «Великого землетрясения» 1811-1812 гг. (Ново-Мадридские землетрясение, М~7,2-8,2) в долине реки Миссисипи, например, отмечались обширные поднятия и погружения отдельных участков вдоль долин реки местами более чем на 6 м, а также разжижение и выбросы песка из трещин.

Указанное еще слабо изученное явление имело место, в частности, при Невельском землетрясении 02.08.2007 г. (М = 6,8). Это сейсмическое событие вызвало поднятие дна в зоне протяженностью не менее 5,5 км и интенсивные выходы газа. Максимальная амплитуда поднятия составила ~ 1 – 1,5 м [63]. При Среднебайкальском землетрясении 29.08.1959 г. (М = 6,8) дно Байкала в эпицентре опустилось на 10-15 м [76]. Признаки нескольких эпизодов косейсмических опусканий и поднятий были выявлены на южном побережье Камчатки. В частности, Камчатское землетрясение 1952-го года (М_w~9,0) сопровождалось опусканием берега (на ~1-1,5 м, а в момент землетрясения которое произошло около 600 г. н.э. произошло опускание побережья на 1,5-2,0 м. Все обнаруженные опускания на побережьях сопровождались волнами цунами [72].

Требования по учету вторичных сейсмических опасностей при детальном сейсмическом районировании (ДСР) и сейсмическом микрорайонировании (СМР)

Помимо использования данных о вторичных эффектах произошедших землетрясений в эпицентральной области для экспертной оценки его максимальной силы, их в стандартах по проведению ДСР предписано учитывать для выделения зон ВОЗ и выборе района, пункта размещения и площадки строительства зданий и сооружений. Так, при проектировании АЭС, согласно «50-SG-S1 Руководство по безопасности. «Учет землетрясений и связанных с ними явлений при выборе площадок для атомных станций». МАГАТЭ, 1981» указано, что определяя пригодность площадки для размещения объекта необходимо изучить: сейсмогенные разрывы, карстовые явления, неустойчивость склонов, разжижение и просадки грунта

В РСМ-73. Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию рекомендовано по завершению СМР подготовить геоморфологическую карту с выделением участков развития процессов, «активизирующихся в результате сейсмических воздействий – участков повышенной просадочности, активного карста, заболоченных участков, обвалов, осыпей, оползней, территорий, расположенных над активными тектоническими нарушениями и др.».

В «Рекомендациях по сейсмическому микрорайонированию при инженерных изысканиях для строительства» (М., ПНИИИС. 1985), предлагается особое внимание при СМР уделять изучению динамически неустойчивым грунтам (лессовым, илам, водонасыщенным пескам и т. д.), а также склоновым процессам (обвалам, оползням, оседанию поверхности и провалам над карстовыми пустотами, подземными выработками).

Исследования вторичных природных явлений и воздействий при ДСР и СМР в настоящее время предписаны целым рядом сводом правил, подготовленных в основном специалистами Института физики Земли им. О. Ю. Шмидта, АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева», ООО «ПОИСК» и др.

В СП 269.1325800.2016 Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила уточнения исходной сейсмичности и сейсмического микрорайонирования указано (п. 4.11), что материалы работ по оценке опасности землетрясений должны содержать информацию о «возможных сейсморазрывах, обвалах, оползнях, селях, лавинах, водно-песчаных потоках, разжижении грунта и других явлениях, обусловленных подземными толчками расчетной силы». В документе дано определение термину «водно-песчаные потоки»: потоки донных отложений, образующиеся на подводных склонах при землетрясении. Могут возникать также на береговых склонах рек, озер, водохранилищ, сложенных слабыми водонасыщенными песками».

В СП 286.1325800.2016 Свод правил. Объекты строительные повышенной ответственности. Правила детального сейсмического районирования отмечается, что «К опасным явлениям относятся: собственно сейсмические сотрясения; вторичные эффекты (порожденные землетрясением гравитационные и вибрационные трещины, оползни, обвалы, осыпи, каменные лавины, выбросы разжиженных грунтов и проседания земной поверхности)». Кроме того, к опасным явлениям отнесены возникающие при сильных землетрясениях косейсмические площадные опускания и поднятия обширных участков земной поверхности.

На необходимость учета первичных и вторичных «палеосейсмодислокаций» (сейсмогенных оползней, обвалов, осыпей, каменных лавин, выбросов разжиженных грунтов и проседаний земной поверхности) при ДСР и СМР для целей территориального планирования имеются указания в СП 408.1325800.2018. Детальное сейсмическое районирование и сейсмомикрорайонирование для территориального планирования, 2019.

В п. 7.6.3 СП 369.1325800.2017 Платформы морские стационарные. Правила проектирования имеется важное требование относительно составления сейсмотектонической модели сейсмического района расположения морских платформ. Она должна включать в себя карту и характеристики основных зон ВОЗ, а также сведения о наличии или отсутствии активных разломов и возможности склоновых смещений большого объема и их параметрах. Аналогичное требование содержится в п. 6.1.19.3 СП 504.1325800.2021 Инженерные изыскания для строительства на континентальном шельфе. Общие требования. В вышеуказанном пункте указано: «Для площадок (трасс) размещения сооружений должны быть приведены сведения о наличии или отсутствии на площадке (трассе) активных разломов, подвижки по которым могут непосредственно затронуть сооружение, а также о возможности образования сейсмогенных подводных оползней и мутьевых потоков, угрожающих сооружениям».

Пожалуй, наиболее полный список сейсмогенных природных процессов на сегодня содержится в нормативно-методических документах, разработанных для проектирования и строительства атомных станций. Средин них: «Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на объекты использования атомной энергии (НП-064-05)» (Ростехнадзор, М.: 2005. 23 с.); «Руководство по безопасности при использовании атомной энергии. Оценка сейсмической опасности участков размещения ядерно- и радиационно опасных объектов на основании геодинамических данных. РБ-019-01»: утверждено постановлением Госатомнадзора России от 28.12.2001, № 16; «Руководство по безопасности при использовании атомной энергии. Оценка исходной сейсмичности района и площадки размещения объекта использования атомной энергии при инженерных изысканиях и исследованиях. РБ-019-18»: утверждено приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 2 марта 2018 г. № 90.

В этих документах, кроме широко распространенных, учитывается ряд природных процессов с очень малой вероятностью (частотой) их проявления. И это вполне объяснимо, поскольку согласно рекомендациям Международного агентства по атомной энергии [IAEA Safety Standards Seismic Hazards in Site Evaluation for Nuclear Installations. Specific Safety Guide №. SSG-9 IAEA, 2010] при вероятностном анализе безопасности АЭС может потребоваться учет очень редких сейсмических событий [10]. К числу таких событий можно отнести также возникновение вторичных сейсмических опасностей в форме следующего каскада процессов и явлений: сильное землетрясение >крупный оползень (обвал, каменная лавина) > завальное озеро > прорывной паводок > сель (рис. 2.). Именно по такому сценарию развивались природные процессы в долинах рек Баксан, Сулак и др. [75].

Рис. 2. Завальное озеро в 60 км к северо-востоку от Катманду (Непал). Образовалось 2 августа 2015 г. в результате перекрытия долины р. Санкоши грандиозным оползнем объемом около 50 млн. м3. Фото автора. 2016 г.

Среди них наибольшую опасность представляют процессы с синергетическим эффектом (примеры таких сценариев приведены в [36,73]). И хотя вероятность таких процессов мала, их необходимо учитывать при размещении зданий и сооружений повышенного уровня ответственности.

Требования по учету вторичных процессов и явления при оценке сейсмической опасности дна акваторий

Проблема оценки сейсмической опасности морского дна акваторий возникла в связи с разработкой проектов освоения морских месторождений углеводородов в Каспийском, Охотском, Печорском, Баренцевом, Карском, Охотском и строительством подводных трубопроводов (проект «Голубой поток» и др.). ТЭО строительства указанного трубопровода было выполнено на основе норвежских «Правил для морских трубопроводных систем» DNV 1981 и 1996 Rules for Submarine Pipeline System. Det Norske Veritas, 1996. В указанных и принятых позже документах Offshore standard. Det Norske Veritas DNV-OS-F101 Submarine pipeline systems. January 2000 и СТО Газпром 2-3.7-050-2006 (DNV-OS-F101). Морской стандарт DNV-OS-F101. Подводные трубопроводные системы. 2006 предписано рассмотреть опасность землетрясений в районе строительства и «вероятность сдвигов грунта или разжижения в результате повторного действия нагрузок». Наиболее общим отечественным документом, где обозначается требование выполнения в составе инженерных изысканий СМР, является СП 47.13330.2016 Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП 11-7-81*. В документе имеется указание на необходимость учета при СМР грунтов, склонных к разжижению при сейсмических воздействиях (IV категория грунта по сейсмическим свойствам, таблица 4.1). Площадки строительства, сложенные динамически неустойчивыми грунтами, а также с оползнями, обвалами, карстом и т. д. являются, согласно рассматриваемому СП, неблагоприятными в сейсмическом отношении. В данном СП имеется также указание на необходимость учета возможности «сейсмогенных подвижек по разломам и проявления вторичных эффектов, связанных с сейсмичностью, таких как активизация оползневых процессов и разжижение грунтов» (п. 6.3.3.14).

В СП 504.1325800.2021. Инженерные изыскания для строительства на континентальном шельфе. Общие требования в качестве сейсмогенных, подлежащих изучению, упомянуты смещения по активным разломам, подводные оползни, мутьевые потоки. Содержится требование дать характеристику развития грязевулканических явлений, динамической устойчивости грунтов.

Более конкретные указания на необходимость учета при оценке сейсмической опасности опосредованных последствий землетрясений содержатся также в ГОСТ Р 57123-2016 (ИСО 19901-2:2004) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. 2019 Проектирование с учетом сейсмических условий и СП 504.1325800.2021. Инженерные изыскания для строительства на континентальном шельфе. Общие требования

В ГОСТ Р 57123-2016 (ИСО 19901-2:2004) к ним отнесены:

- разжижение грунта;

- оползни;

- смещения вдоль разломов;

- цунами;

- грязевые вулканы.

В отношении грязевых вулканов в указанном документе сказано: «В местах ранее существовавших разломов могут быть грязевые вулканы. Данные геологические объекты не являются прямым следствием землетрясений, скорее они используют зону разлома для выноса газа, воды и грязи на поверхность морского дна, таким образом создавая вулканоподобный рельеф. Лучший способ предупреждения подобных опасностей - располагать морские сооружения вне указанных зон». Здесь следует отметить, что вынос флюидов может осуществляется как по уже существующим разрывным нарушениям (зонам повышенной трещиноватости), так и по разрывным смещениям, возникающим в результате движения диапировых структур или флюидоразрыва. Последний механизм их образования особенно характерен для закрытых флюидодинамических систем компрессионного типа. Указанная система характеризуется, как правило, аномально высоким пластовым давлением флюидов. Относительно размещения морских сооружений вне грязевулканических областей. Порой это требование, особенно в отношении линейных, сооружений трудно выполнимо. Грязевые вулканы, как правило, группируются в грязевулканические провинции, поля разной площади. Обходить районы сосредоточения грязевых вулканов значительных размеров экономически нецелесообразно. Более того, грязевые вулканы, как известно, являются индикаторами нефтегазоносности недр [47]. Например, свыше 70 % всех месторождений нефти и газа в Южно-Каспийском бассейне, в том числе, все гигантские пространственно совпадают с грязевулканическими полями. В этой связи точки бурения поисково-разведочных скважин нередко закладываются вблизи грязевых вулканов. Однако бурение на таких площадях и последующая разработка месторождений должны учитывать высокую флюидогеодинамическую неустойчивость недр грязевулканических областей. В этом случае в связи с риском аварии в процессе бурения возникает задача оценки размеров опасной зоны опасного вокруг грязевулканического аппарата.

Подходы к оценке радиуса потенциально опасных воздействий флюидогенных процессов и явлений

Анализ литературных источников, а также результаты инженерно-геологических изысканий для строительства морских сооружений в Черном, Каспийском морях показали, что трещины, газовые факелы могут образовываться на расстоянии до 4 км от жерла вулкана, а длина потоков сопочной (грязевулканической) брекчии при взрывных извержениях составляет 1-4 км при ширине от нескольких сотен метров до 1,5 км [52].

Оценить безопасное расстояние от грязевого вулкана в случае планов размещения вблизи него стационарных буровых платформ, трубопроводов, подводных добычных комплексов и т. д. можно только выполнив специальные исследования с последующими расчетами. С учетом морфологических особенностей, степени активности грязевых вулканов, длины потоков грязевулканической брекчии и др., а также уровня ответственности сооружений это расстояние может составлять 0,5-1,5 км. Например, Локбатанское месторождение было открыто при бурении скважины, которая была заложена на расстоянии 1,5 км от кратера активного Локбатанского грязевого вулкана. В турецком секторе Черного моря точка бурения поисково-разведочной скважины Лиманкой -2 была заложена на расстоянии приблизительно 1,1 км от ближайших грязевых сопок (рис.3. ).

Рис. 3. Точка бурения поисково-разведочной скважины Лиманкой-2 в глубоководной зоне турецкого сектора Черного моря (черная стрелка). Красные стрелки – грязевые сопки

Области развития грязевого вулканизма характеризуются и повышенной сейсмической опасностью [30]. В случае возникновения землетрясения возможна активизация грязевулканической деятельности [17]. Анализ связи грязевулканических явлений с сейсмичностью детально изучен Б. М. Панахи [71]. Им установлено, что в областях развития грязевых вулканов извержения могут сопровождать только те из удаленных сейсмических событий, магнитуда которых, превышает М>6,5; грязевулканические проявления сопровождают преимущественно сильные местные землетрясения с М>5,4, интенсивностью I> 7-8 баллов. Этим же специалистом установлено, что в свою очередь значительная часть пароксизмальных извержений грязевых вулканов сопровождается грязевулканическими землетрясениями и видимыми на поверхности крупными разрывными нарушениями. Максимальная их интенсивность по макросейсмическим данным, не превышает 6 баллов по шкале MSK-64.

В то же время, есть и другие, пока слабо изученные факторы, влияющие на динамику извержений грязевых вулканов. На примере изучения грязевых вулканов Азербайджана показано [82], что нередко после землетрясений извергается только часть их.

В ряде работ отмечается высокая чувствительность флюидодинамических систем к сейсмотектоническим процессам, и, в частности, к землетрясениям [15,20,21,31,91]. В работе С.М. Астахова [8] приведены примеры влияния интенсивности землетрясений на увеличение дебитов скважин. Установлено, что даже слабые землетрясения вызывают заметное усиление вертикальной миграции флюидов в приповерхностных отложениях. Отмечается, что в периоды сейсмотектонической активизации блоков земной коры происходит увеличение проницаемости пород после землетрясений различной магнитуды вследствие развития приповерхностной области трещинной дилатансии, которая по своим латеральным линейным размерам может значительно превышать область очага землетрясения.

На о. Сахалин впервые инструментально установлен аналогичный эффект. После землетрясений происходило увеличение в 3-5 раз дебита свободных газов (в основном, метана) изменение температуры водогрязевой смеси и химического состава свободных газов в грифонах юга о-ва Сахалин [18]. Аналогичное явление зафиксировано в Японском море [84].

Согласно работе [37] отклик флюидодинамических систем на землетрясения обусловлен действием двух факторов: квазистатическими изменениями напряженного состояния среды, вызванными сейсморазрывом, и динамическими изменениями напряжения, вызванными прохождением сейсмических волн. При этом первый фактор эффективно действует только в ближней зоне землетрясения – на расстояниях, сопоставимых с размером очага. В работе [98] указана эмпирическая формула lgR_max = 0.45M ? 0.95, позволяющая в зависимости от магнитуды M землетрясения оценить максимальное эпицентральное расстояние Rmax (в км) для возможных различных флюидодинамических проявлений этого землетрясения – извержений грязевых и магматических вулканов, разжижений грунта, изменений температурного режима термальных источников и др. Похожая формула – с небольшими отличиями в числовых коэффициентах – приводится и в работе [96]: lgR_max = 0.44M ? 0.79.

Существуют и иные функциональные соотношения между M и Rmax. Для эффекта разжижения получена следующая эмпирическая формула: logR_max = 2,05(±0,10) + 0,45М

[95].

Важные результаты, в т. ч. для целей ДСР и СМР, в ходе исследований косейсмических деформаций в пределах территории юга Сибири были получены А. В. Артемовым [3]. В работе описаны региональные зависимости между параметрами землетрясений и пространственным распределением вызванных ими вторичных эффектов, в т. ч. разжижения грунтов.

Опыт оценки сейсмической опасности и макросейсмического обследования дна акваторий

На сегодняшний день накоплен определенный опыт ДСР отдельных частей акваторий и СМР трасс и площадок МНГС, однако, в целом, изученность сейсмической опасности дна акваторий, в том числе вторичной сейсмической опасности, недостаточна [66]. Из работ, посвященных проблеме оценке сейсмической опасности, в т. ч. полностью или частично акваторий следует упомянуть [1,4,6,7,32,33,38,40,44,50,69], а также публикации, посвященные вопросу оценки вторичных эффектов в морях [42,51-53, 56,59,60,61].

Оценка сейсмической опасности шельфовых зон и тем более глубоководных зон морских бассейнов представляет более сложную задачу по сравнению с аналогичными исследованиями на суше в связи трудоемкостью и дороговизной проведения сейсмотектонических и инструментальных исследований на акваториях. Проблемы и трудности оценки сейсмической опасности морских акваторий детально изложены в работах [5,23,39].

Основные проблемы, возникающие при оценке сейсмической опасности шельфовых зон, обусловлены труднодоступностью подводных участков для проведения крупномасштабных инженерно-геологических изысканий и геофизических исследований, а также сейсмологической регистрации землетрясений. В морских условиях ограничено применения метода сейсмических жесткостей, в связи со значительными техническими сложностями определения скоростей поперечных волн в донных осадках. Проведение сейсмологических исследований в арктических и дальневосточных морях затруднено длительным периодом ледостава. Еще одна особенность сейсмологических наблюдений в морской среде – высокий фон штормовых помех. Весьма актуальна и сложна проблема изучения разрывных нарушений, скрытых под водной толщей и донных осадков, и, не только сейсмогенерирующих, но и не тектонических (флюидогенных, оползневых, гляциотектонических и др.) выступающих как неоднородности в строении верхней части осадочного чехла и способных влиять на сейсмическое волновое поле. Слабо изучен вопрос оценки опасности флюидогенных неблагоприятных явлений, которые могут инициироваться землетрясениями: прорывов газов из скоплений газов (газовых карманов, микрозалежей и др.) и грязевого вулканизма.

Ситуация усугубляется отсутствием до настоящего времени рекомендаций, регламентирующих порядок и правила выполнения СМР дна акваторий. Между тем имеются специфические задачи морских инженерной сейсмологии и инженерной геологии, обозначенные почти два десятилетия назад ИО РАН им. П. П. Ширшова (частично решенные, но не потерявшие свою актуальность):

Определение влияния давления водной толщи на интенсивность сотрясений дна.

Оценка интенсивности гидравлического удара при различной интенсивности сотрясений дна (возможен при интенсивности сотрясений 8 баллов и выше).

Оценка реакции широко распространенных на дне морей слабоконсолидированных водонасыщенных песчано-глинистых грунтов на сейсмическое воздействие и возможности их разжижения, а также определение условий возникновения подводных грифонообразования, оползнеобразования и гравитационных потоков. Есть основание предполагать, что вследствие низких прочностных свойств современных донных грунтов, залегающих в верхней части геологического разреза их оползание возможно и при слабых землетрясениях – менее 5 баллов [12].

Оценка опасности возникновения волн цунами при сильных подводных землетрясениях (или по причине других цунамигенных триггеров) и максимальной высоты наката волны на берег (в настоящее время при разработке проектов территориального планирования цунамиопасных районов, оценке последствий вероятных цунами и анализе цунами-риска следует применять СП 292.1325800.2017. Здания и сооружения в цунамиопасных районах. Правила проектирования).

Учитывая все более активное освоение углеводородов шельфа представляется актуальной также задача создания макросейсмической шкалы интенсивности «подводных» землетрясений, возможно на первом этапе решения этой проблемы для наиболее хорошо изученных морей, т. е. региональных или субрегиональных шкал сейсмических шкал (например, для Средиземноморско-черноморского региона). Этот вопрос возник в связи с давно установленными фактами более масштабных сейсмогенных деформаций в морях, по сравнению с сушей при одной и той же силе землетрясений.

Еще в начале 70-х годов В. П. Солоненко обратил внимание на «гипертрофию» размеров сейсмодислокаций на дне морей и крупных озер. На примере землетрясений Канто (Япония, 01.09. 1923 г., М = 8,3), Среднебайкальского (29.08.1959 г., М=6,75) он показал, что амплитуды косейсмических опусканий и поднятий дна морей (озер) превосходят, порой значительно, величины смещений на прилегающей суше. При Аляскинском землетрясении 1964 г. (M=8,6) области поднятий и опусканий, разделенные фрагментарно вышедшим на поверхность разрывом, охватили площадь около 300 тыс. км².

При этом на суше вертикальные смещения составили от 4 до 10 м, а на дне моря - до 15 м.

Большой интерес для рассматриваемого вопроса представляют результаты исследований сейсмогравитационных деформаций в районе мыса Бол. Утриш [68]. Здесь в результате сильного землетрясения (Анапский выступ) случившегося по последним данным в XII-XIII вв. (M_w ≈ 6,9) [67] произошли скальные оползни-отрыва – скольжения, которые смесились от своего источника до 3,5 км (вместо 50-100 м, как отмечает В. П. Солоненко) [76] возможных при обычном гравитационном обвале, из них до 2 км в море. Нашими исследованиями [58] было показано, что кроме «скальных оползней» на шельфе присутствуют оползни разжижения, часто возникающие при сильных ((М ≥ 5-6) землетрясениях. Типичный пример такого оползня разжижения шельфа приведен на рис. 4. Возможно оползни этого типа и «скальные» - синхронные образования.

Рис. 4. Акустически прозрачное тело (стрелки вверху) на траверзе м. Бол. Утриш (слева – продольный (фрагмент), справа – поперечный профиль). Стрелки внизу – газонасыщенные отложения

Оползневые процессы, спровоцированные землетрясениями, происходят и в настоящее время. Косвенным свидетельством сейсмогенного обвала (оползня?), имевшего место в период проведения инженерно-геологических изысканий на континентальном склоне Анапского выступа, является возникшее и долго не оседавшее облако взвеси, зафиксированное подводной видеосъемкой сразу же после Су-Псехского землетрясения 10 декабря 2012 г., произошедшего в Анапском сейсмоактивном районе (М_w = 4,3 и I = 5-6 баллов) [14], (рис.5).

Рис. 5. Следы свежего обвала флишевых пород на континентальном склоне Анапского выступа спустя сутки после Су-Псехского землетрясения 10 декабря 2012 г. (Iо = 5–6)

Детальная площадная съемка с использованием телеуправляемых необитаемых и обитаемых подводных аппаратов в практике подводных сейсмологических исследований в настоящее время не являются распространенным методом. Тем не менее имеются примеры таких исследований, в том числе в Японском море. Во время погружений глубоководного пилотируемого аппарата Shinkai 6500 в эпицентральной зоне современных землетрясений японские исследователи наблюдали многочисленные трещины, следы обвалов, гидротермы. Обусловленные сильным землетрясениями (Измитское 1999 г., М=7,6) проявления геологических процессов наблюдались в Мраморном море (излияния флюидов и выходы газов) [94]. После землетрясения в Кобе (Япония) 1995 г. (М=6,9) на морском дне были обнаружены отложения, образовавшиеся в результате подводного песчаного выброса [93].

Интересно отметить, что обширные участки развития песчаных отложений среди поля илов были обнаружены и на шельфе моря Лаптевых, который, как известно, отличается повышенной сейсмичностью, в районе интенсивных газовыделений [19]. Кроме того, здесь, в пределах очага разгрузки флюида, наблюдается увеличение содержания взвеси у дна по сравнению с прилегающими участками.

Не менее эффективным методом для обследования плейстосейстовых областей является многолучевое эхолотирование. С использованием этого метода были обнаружены покмарки в пределах ряда авандельт рек после землетрясения 2001 г. М = 6,8 в южной части Пьюджет-Саунда (западное побережье США) [91].

Морская съемка с использованием сейсморазведки высокого разрешения и гидролокации бокового обзора в районе авандельты р. Кламат после землетрясения с М = 7 (1980 г., северная часть штата Калифорния) показали, что это событие вызвало косейсмическое опускание большого (S=20 км²) участка дна, разжижение осадков, образование трещин, покмарков, появление газовых сипов в толще воды [90].

Заключение

Подводя итоги краткому обзору проблемы учета в шкалах интенсивности землетрясений и нормативно-методической литературе вторичных процессов и явлений, обусловленных сейсмическими событиями (вторичной сейсмической опасности), необходимо отметить следующее.

В документах, регламентирующих порядок проведения ДСР и СМР в сейсмических районах, имеются четкие указания на необходимость изучения и прогноза вторичной сейсмической опасности.

Всесторонне вторичные опасности землетрясений на суше отражает и новая шкала ГОСТ Р 57546-2017. Землетрясения. Шкала сейсмической интенсивности и «Макросейсмическая шкала интенсивности землетрясений» (ГОСТ 34511-2018).

При проектировании зданий и сооружений в сейсмических районах как правило учитываются возможные сейсмогенные смещения по активным разломам, разжижение грунтов, склоновые процессы, цунами. Острой является проблема учета в проектах косейсмических поднятий и опусканий побережий и морского дна.

Недостаточно принимают во внимание в проектах строительства морских сооружений последствия опасных воздействий флюидогенных процессов, в т. ч. грязевулканических эксплозивных извержений, землетрясений, сейсмодефлюидизации недр.

Учитывая специфику макросейсмических проявлений землетрясений с эпицентрами на акваториях, представляется целесообразным, в т. ч. для оценки их цунамигенности, создание субрегиональной шкалы интенсивности подводных землетрясений.

Список литературы

Алешин А.С. Сейсмическое микрорайонирование особо ответственных объектов. М.: Светоч Плюс, 2010. 304 с.
Алиев Ад.А., Гулиев И.С., Дадашев Ф.Г., Рахманов Р.Р. Атлас грязевых вулканов мира. Баку: NaftaPress, 2015. 323 с.
Андреев А.В., Лунина О. В. Параметры землетрясений и пространственное распределение косейсмических эффектов на юге Сибири и в Монголии //Вопросы инженерной сейсмологии. 2012. Т. 39. №. 2. С. 37-68.
Аптикаев Ф.Ф. Инструментальная шкала сейсмической интенсивности. М.: ООО «Наука и образование», 2012. 176 с.
Ассиновская Б.А., Нахшина Л.П. Некоторые проблемы сейсмического районирования акваторий // Сейсмическое районирование шельфа. Владивосток, ДВО АН СССР, 1990. С. 130-138.
Ассиновская Б.А., Овсов М.К. Оценка сейсмической опасности Восточно-Балтийского региона // Геориск.2015. № 3. С. 21–27. URL: http://www.geomark.ru/journals_list/zhurnal-georisk-32015
Ассиновская Б. А., Панас Н.М., Овсов М.К., Антоновская Г.Н. Предварительная оценка сейсмической опасности района Арктического хребта Гаккеля и окрестностей //Российский сейсмологический журнал. 2019. Т. 1. №. 1. С. 35-45.
Астахов С.М. Влияние сейсмотектонической напряженности недр на процессы вторичной миграции углеводородов//Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2016. № 2. С. 14–21.
Борисов Б.А. О неприемлемой тенденции к завышению магнитуд исторических землетрясений на примере Красноводского землетрясения // Вопр. инж. сейсм. Вып. 33. М.: Наука, 1992. С. 28-39.
Бугаев Е. Г., Кишкина С. Б., Оценка долговременной и текущей сейсмической опасности площадок объектов использования атомной энергии на основании материалов инженерных изысканий//Ядерная и радиационная безопасность. 2018. №3. С. 1-13.
Вальдман Н. А., Грудницкий Г. В., Егоров С. И. Некоторые вопросы повышения надежности морских подводных трубопроводов //Труды Крыловского государственного научного центра. 2012. №. 66. С. 69-74.
Васильев Ю.И., Гвоздев А.А., Иванова Л.А. и др. Механические свойства мягкого грунта в интервале напряжений до (5-10) х105 Па или 5-10 кг/см2 и выбор модели грунта, описывающей его поведение при сильных землетрясениях //Сейсмическое микрорайонирование//. М., Наука, 1977. С.121-129.
Вознесенский Е. А., Коваленко В. Г., Кушнарева Е. С., Фуникова В. В. Разжижение грунтов при циклических нагрузках. - М.: Изд-во МГУ, 2005.134 с.
Габсатарова И.П., Малянова Л.С., Селиванова Е.А., Якушева В.Н., 2018. Су-Псехское землетрясение 10 декабря 2012 г. с Кр = 11.5, МWрег = 4.3, Iо = 5–6 (Анапский сейсмоактивный район). Землетрясения Северной Евразии, № 21(2012). C. 420–432.
Голубов Б.Н., Иванов А.Ю. Активизация выбросов нефти из недр Северного и Среднего Каспия в апреле-июне 2012 г. по спутниковым и геолого-геофизическим данным // Исслед. Земли из Космоса. 2014. № 2. С. 67-81.
Грудницкий Г.В., Мурадов К.В., Уланов Е.Ф. Заглубление морских подводных трубопроводов. М.: ОАО "ЛУКОЙЛ", 2000. 85 с.
Гулиев И. С. и др. Современные геодинамические процессы и их значение в восполнении запасов углеводородов в Черноморско-Каспийском регионе //Геотектоника. 2021. №. 3. С. 96-112.
Доманский А.В., Ершов В.В. Оценка сейсмического воздействия на динамику грифонной деятельности грязевых вулканов// Дегазация Земли: геотектоника, геодинамика, геофлюиды; нефть и газ; углеводороды и жизнь. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 100-летию со дня рождения академика П.Н. Кропоткина, 18–22 октября 2010 г. М.: ГЕОС, 2010. С. 150-153.
Дударев О. В. Современный литоморфогенез на восточно-арктическом шельфе России. Автореферат дис… докт. геол.-минерал. наук. Владивосток, 2016. 49 с.
Ершов Валерий Валерьевич. Флюидодинамические процессы в грязевулканических структурах и их связь с региональной сейсмичностью (на примере о-ва Сахалин): дис. ... канд. геол.-минерал. наук. ФГБУН Институт динамики геосфер РАН. Москва, 2013. 214 c.
Ершов В. В. О некоторых особенностях и механизмах отклика флюидодинамических систем на сейсмические события //Геодинамические процессы и природные катастрофы. Опыт Нефтегорска. 2015. С. 416-418.
Журавель В. И., Журавель И. В., Мансуров М. Н. Практические вопросы учета аварийности морских скважин//Вестник газовой науки. 2015. № 2. С. 133-141.
Иващенко А.И., Ким Ч. У., Федоришин М.С. Определение сейсмической опасности на шельфе // Сейсмическое районирование шельфа. - Владивосток, 1990. С. 5-21.
Имаев В. С. Архитектура сейсмоопасных зон Алтая. Барнаул: Изд-во Алтайского гос. ун-та, 2007. 232 с.
Кай К., Зеркаль О. В., Пономарев А. А., Фоменко И. К. Вероятностный анализ устойчивости склонов при сейсмическом воздействии с использованием акселерограмм //Механика грунтов, ОФМГ. 2019. №. 2. С. 11-16.
Калинин Э.В., Панасьян Л.Л., Широков В.Н., Артамонова Н.Б., Фоменко И.К., Моделирование полей напряжений в инженерно-геологических массивах. М.: Изд-во МГУ. 2003. 262 с.
Каталог землетрясений Российской империи. И. Мушкетов и А. Орлов. Санкт-Петербург: тип. Имп. Акад. наук, 1893, 582 с.
Караев Р. Н. Оценка аварийности морских нефтегазовых сооружений. Часть 1 //Морской вестник. 2016. №. 3. С. 85-90.
Клячко М.А., Шестоперов Г.С., Стром А.Л. Межгосударственный стандарт «Шкала макросейсмическая» // Проблемы снижения природных опасностей и рисков. Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «Геориск-2012». М.: РУДН, 2012. Т. 2. С. 98–103.
Ковачев C. А. и др. Новые данные по сейсмичности Среднего Каспия и их возможная тектоническая интерпретация //Геотектоника. 2006. №. 5. С. 50-60.
Ковачев С.А., Крылов А.А. Возможные причины нефтегазовых высачиваний (грифонов) в северной части Каспийского моря//Современные методы и средства океанологических исследований: Материалы XV Всероссийской научно-технической конференции «МСОИ-2017». Том I. М., 2017. С. 218-222.
Ковачев С.А., Кузин И.П., Лобковский Л.И. Первый опыт сейсмического микрорайонирования морского дна с помощью донных сейсмографов // Вулканология и сейсмология, 2002, № 4. C. 1-6.
Ковачев С.А., Кузин И.П., Лобковский Л.И. Детальные сейсмологические наблюдения на центральном участке шельфа и континентального склона северо-восточной части Черного моря с помощью донных станций // Физика Земли, 2003, № 1. C. 21-27.
Константинова Т.Г. Разжижение грунтов и разрушения при сильных землетрясениях// Геодинамические процессы и природные катастрофы. Опыт Нефтегорска: Всероссийская научная конференция с международным участием, Южно-Сахалинск, 26 - 30 мая 2015 г.: сборник материалов. В 2-х томах / под ред. Б.В. Левина, О.Н. Лихачевой. Владивосток: Дальнаука, 2015. Том 1. C. 103-108.
Кофф Г. Л., Рюмина Е. В. Сейсмический риск (виды, оценка, управление) //М.: Полтекс. 2005. 108 с
Кофф Г. Л., Левин Б. В., Морозов Е. Н., Борсукова О. В. Оценка риска цунами и сейсмического риска береговых зон Сахалинской области. М., Южно-Сахалинск, 2005. 61 с.
Кочарян Г.Г., Виноградов Е.А., Горбунова Э.М. и др. Гидрогеологический отклик подземных коллекторов на сейсмические колебания // Физика Земли. 2011. № 12. С. 50-62.
Крылов А.А., Иващенко А.И., Ковачев С.А. Оценка сейсмической опасности нефтегазоносных шельфовых зон на примере Северного Каспия // Океанология, 2015, Т. 55, № 6. С. 1006-1012.
Кузин И. П. О сейсмическом районировании шельфов (на примере Охотского моря) // Сейсмическое районирование шельфа. Владивосток, ДВО АН СССР, 1990. С. 66-98.
Кузин И.П., Ковачев С.А., Лобковский Л.И. Об оценке сейсмической опасности и сейсмическом микрорайонировании участков строительства морских сооружений на слабосейсмичных акваториях // Вулканология и сейсмология, 2009, № 2. C. 67-80.
Кузнецов В. В. Сильные движения в эпицентре Чуйского землетрясения как результат выхода ударной волны на поверхность земли. https://e-lib.gasu.ru/konf/zemletr04/R_6.html
Куликов Е. А., Иващенко А. И., Миронюк С. Г. Оценка цунамиопасности на северо-восточном побережье о. Сахалин и уроки аварии на АЭС Фукусима-Дайичи // Геориск. 2015. № 1. С. 26–30.
Левина В. И. и др. Олюторское землетрясение 20 апреля 2006 г. с Mw= 7.6, I0= 9–10 (Корякское нагорье)// Землетрясения Северной Евразии, 2006 год. Обнинск, 2012. С.214-239.
Лобковский Л.И., Кузин И.П., Ковачев С.А. Сейсмическое микрорайонирование шельфа, континентального склона и прилегающей части восточно-черноморской впадины // Комплексные исследования северовосточной части Черного моря [отв. ред. А.Г. Зацепин, М.В. Флинт] – М.: Наука, 2002. C. 380-389.
Лунина О. В., Андреев А. В., Гладков А. А. Закономерности проявления и модели локализации опасных геологических процессов при сейсмогенной активизации разломов на юге Сибири и в Монголии // Геология и геофизика. 2014. № 8. С. 1294–1313.
Максимович Г. А. О грязевых вулканах, образующихся при землетрясениях //Изв. АН СССР. Сер. геол. 1953. №. 5. С. 146-147.
Мамедов П. З., Гулиев И. С. Субвертикальные геологические тела в осадочном чехле Южно-Каспийской впадины //Изв. АзАН. Науки о Земле. 2003. №. 3. С. 10-15.
Медведев С.В. Инженерная сейсмология. М.: Госстройиздат.1962. 284 с.
Медведев С.В. Международная шкала сейсмической интенсивности//Сейсмическое районирование СССР. М.: Наука, 1968. С. 151-162.
Миндель И. Г., Трифонов Б. А., Кауркин М. Д. и др. Оценка исходных сейсмических воздействий для северной части шельфа Баренцева моря (р-н Новой Земли) для решения задач сейсмического микрорайонирования территорий освоения перспективных участков добычи углеводородов// Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2019. №2. С. 38–47.
Миронюк С. Г. Геологические опасности дна восточной части Черного моря и их учет при выборе трасс подводных газопроводов // Геология, география и экология океана: Материалы Международной научной конференции, посвященной 100- летию со дня рождения Д.Г. Панова (8-11 июня 2009 г., г. Ростов-на-Дону). – Ростов на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН. ЮНЦ РАН Ростов-на-Дону, 2009. С. 230–233.
Миронюк С. Г. Грязевые вулканы Азово-Черноморского бассейна и прилегающей территории и оценка их опасности для зданий и сооружений // Геориск. 2010. № 3. С. 20–28.
Миронюк С. Г. Оценка сейсмической опасности участков строительства морских трубопроводных и добычных сооружений на шельфе // Газовая промышленность. 2014. № S (712). С. 113–119.
Миронюк С. Г. Береговые примыкания морских газопроводов: выбор технологии строительства с учетом оценки геологических опасностей//Газотранспортные системы: настоящее и будущее. М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2015.с. 31.
Миронюк С. Г. Флюидогенные образования: обоснование выделения новой генетической группы рельефа морского дна // VIII Щукинские чтения: рельеф и природопользование. Материалы Всероссийской конференции с международным участием. МГУ имени М.В. Ломоносова, географический факультет, кафедра геоморфологии и палеогеографии, Москва, 28 сентября-1 октября 2020 г. / Под ред. Е. Н. Бадюкова и др.: Москва, 2020. С. 37–43.
Миронюк С. Г. Подход к количественной оценке опасности для трубопровода, пересекающего активный разлом (Баренцево море) // Материалы XVI Общероссийской научно-практической конференции Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации, г. Москва, 1–3 декабря 2021 г / Под ред. К. С. Висхаджиевой. М., 2021. С. 561–568.
Миронюк С. Г. Подход к количественной оценке опасности для трубопровода, пересекающего активный разлом (Баренцево море) // Материалы XVI Общероссийской научно-практической конференции Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации, г. Москва, 1–3 декабря 2021 г / Под ред. К. С. Висхаджиева. М.: М., 2021. С. 561–568.
Миронюк С. Г., Кропоткин М. П. Возможный механизм и причины образования утришских оползней суши и шельфа (полуостров Абрау) //Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов («Опасные явления-II»). 2020. С. 52-57.
Миронюк С. Г., Ионов В. Ю. Оценка сейсмической разжижаемости грунтов Баренцева моря // Сергеевские чтения. Фундаментальные и прикладные вопросы современного грунтоведения. Выпуск 23. ГеоИнфо, М., 2022. С. 202–207.
Миронюк С. Г., Кропоткин М. П., Ионов В. Ю. Оценка устойчивости обвально-оползневого склона Черноморского побережья с учетом возможных сейсмических воздействий // Изучение опасных природных процессов и явлений при инженерных изысканиях (Материалы докладов Общероссийской научно-практической конференции) / Под ред. К. С. Висхаджиева. Геомаркетинг Москва, 2019. С. 99–113.
Миронюк С. Г., Росляков А. Г., Иванова А. А. и др. Выявление и подходы к анализу опасности и риска разрывных нарушений при инженерно-геологических изысканиях на акваториях // Инженерные изыскания. 2020. Т. 14, № 1. С. 24–38.
Миронюк С. Г., Винда А. А., В. Ю. Ионов В. Ю. и др. Опыт применения наклонно-направленного бурения при пересечении береговой зоны (на примере строительства газопровода на шельфе северо-восточной части Черного моря) // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2011. № 3. С. 35–42.
Невельское землетрясение и цунами 2 августа 2007 года, о. Сахалин (под ред. Б.В. Левина и И.Н. Тихонова). М.: «Янус-К», 2009. С. 122-128.
Нефть, газ, оборудование: Терминологический словарь. М.: «Недра-Бизнесцентр», 2004. 311 с.
Никитин С.Н., Погребченко В.В., Никитина И.А. Первичные и вторичные сейсмогенные явления// Изучение опасных природных процессов и явлений при инженерных изысканиях (Материалы докладов Общероссийской научно-практической конференции). М.: ООО «Геомаркетинг». 2019. С. 92-98.
Никонов А. А. Опасные сейсмообусловленные рельефообразующие процессы в приморской зоне и на шельфе - научные и прикладные аспекты//Геоморфологические процессы и их прикладные аспекты. VI Щукинские чтения – Труды (коллектив авторов). М.: Географический факультет МГУ, 2010. С. 331-333.
Овсюченко А. Н. и др. Междисциплинарное датирование Утришских сейсмодислокаций: к локализации очага сильного исторического землетрясения на Западном Кавказе //Вопросы инженерной сейсмологии. 2019. Т. 46. №. 3. С. 50-73.
Островский А.Б. Палеосейсмотектонические дислокации на Черноморском побережье Северо-Западного Кавказа в связи с оценкой современной сейсмической опасности этой территории // Комплексные исследования Черноморской впадины. М.: Наука, 1970. С. 46–58.
Павленко О.В. Сейсмические волны в грунтовых слоях: нелинейное поведение грунта при сильных землетрясениях последних лет. – М.: Научный мир, 2009. 260 c.
Палеосейсмология. В 2 т. / Г. А. Карвер и др.; под ред. Дж. П. Мак-Калпина; пер. с англ. 2-го изд. И. А. Басова и др.; науч. ред. рус. изд. А. Л. Стром Т. 1. М.: Научный мир, 2011. 560 с.
Панахи Бехруз Манучехр оглы. Сейсмичность областей развития грязевых вулканов (Азербайджан и регион Каспия): дис. … докт. геол.- минерал. наук. М., 1998. 281 с.
Пинегина Т. К., Кожурин А. И. Опыт применения георадара при изучении сейсмотектонических деформаций на Камчатке // Доклады научного симпозиума «Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири», 1-4 июня 2010, г. Хабаровск. C. 226-230.
Писаренко В.Ф., Родкин М.В. Распределения с тяжелыми хвостами: приложения к анализу катастроф // Вычислительная сейсмология. Вып. 38. 2007. М.: ГЕОС. 240 с.
Пономарев А. В., Сидорин А. Я. Основоположник современной сейсмологии Борис Борисович Голицын (1862-1916 гг.): к 150-летию со дня рождения //Вестник ОНЗ РАН. 2012. Т. 4. №. 6001. NZ6001, doi:10.2205/2012NZ000114
Рогожин Е. А. Очерки регионально сейсмотектоники. М.: ИФЗ РАН, 2012. 340 с. Дагестанское месторождение 14 мая 1970 г. М.: Наука. 1981. 260 с.
Солоненко В. П. Землетрясения и рельеф //Геоморфология. 1973. №. 4. С. 3-13.
Солоненко В. П. Шкала балльности по сейсмодислокациям //Сейсмическая шкала и методы измерения сейсмической интенсивности. М., Наука. 1975. С. 121-131.
Солоненко В. П., Тресков А. А., Курушин Р. А. и др. Живая тектоника, вулканы и сейсмичность Станового нагорья. М.: Наука, 1966. 231 с.
Стрельцов М.И. Нефтегорское землетрясение 27(28) мая 1995 года на Сахалине. М.: Янус-К, 2005. 177 с.
Тараканов А. И., Пестриков Ю. А., Марычева А. В. Гидродинамические выбросы грунта при землетрясениях. На примере Камчатки// https://geoinfo.ru/product/tarakanov-aleksandr-ivanovich/gidrodinamicheskie-vybrosy-grunta-pri-zemletryaseniyah-na-primere
Уломов В.И., Перетокин С.А., Медведева Н.С., Акатова К.Н., Данилова Т.И. Сейсмологические аспекты общего сейсмического районирования территории Российской Федерации (карты ОСР-97, ОСР-2012, ОСР-2014) //Вопросы инженерной сейсмологии, 2014, Т. 41, № 4. С. 5-24.
Устюгов Г. В., Ершов В. В. Извержения грязевых вулканов Азербайджана и их корреляция с сильными землетрясениями //Вестник ВГУ. Серия: Геология. 2019. №. 4. С. 6-13.
Формы геологических тел (терминологический справочник). М., Недра, 1977. 246 с.
Холмогоров А.О. Сейсмическая активность и колебания концентраций метана в Японском море// Геодинамические процессы и природные катастрофы: тезисы докладов IV Всероссийской научной конференции с международным участием, г. Южно-Сахалинск, 6- 10 сентября 2021 г. / отв. ред. Л.М. Богомолов. Южно-Сахалинск: Ин-т морской геологии и геофизики ДВО РАН, 2021. С. 59.
Шахраманьян М. А. Оценка сейсмического риска и прогноз последствий землетрясений в задачах спасения населения (теория и практика). М.: ВНИИ ГОЧС, 2000, 192 с.
Шебалин Н.В., Аптикаев Ф. Ф. Развитие шкал типа MSK//Вычислительная сейсмология. 2003. Вып. 34. С. 210-253.
Шерман С. И. Региональная шкала сейсмической интенсивности для Прибайкалья / С. И. Шерман, Ю. А. Бержинский, Н. И. Демьянович, В. А. Павленко / Проблемы сейсмичности Дальнего Востока. Петропавловск-Камчатский. 1999. С. 135-137.
Штейнберг В. В. Колебания поверхности Земли вблизи очагов сильных землетрясений: автореф. дисс…д-ра физ.-мат. наук. М., 1985. 32 с.
Якубов А.А., Алиев А.А. Грязевые вулканы. М.: Знание, 1978. 56 с.
Field M. E., Jennings A.E. Seafloor gas seeps triggered by a northern California earthquake//Marine Geology, 77 (1987), pp. 39-51.
Hovland M., Gardner J. V., Judd A. G. The significance of pockmarks to understanding fluid flow processes and geohazards//Geofluids Vol. 2, Issue 2. May 2002. Pages 127-136. https://doi.org/10.1046/j.1468-8123.2002.00028.x
Ivashchenko A.I., Kim Ch.U., Oscorbin L.S., Poplavskaya L.N., Poplavsky A.A., Burymskaya R.N., Mikhailova T.G., Vasilenko N.F., and M.I. Streltsov. The Neftegorsk, Sakhalin Island, Earthquake of 27 May 1995 // The Island Arc. 1997. Vol. 6, Nо 3. P. 288-302.
Kitamura, A., Tominaga, E., and Sakai, H. Subaqueous sand blow deposits induced by the 1995 Hyogo-ken Nanbu Earthquake, Japan. The Island Arc 11, 2002, pp. 1–9.
Kuscu, I., Okamura, M., Matsuoka, H., Gokasan, E., Awata, Y., Tur, H., M., and Kecera, M. Seafloor gas seeps and sediment failures triggered by the August 17, 1999 earthquake in the Eastern part of the Gulf of Izmit, Sea of Marmara, NW Turkey. Mar. Geol. 2005, 215, 193–214.
Manga M. Earthquake triggering of mud volcanoes / M. Manga, M. Brumm, M. L. Rudolph // Marine and Petroleum Geology. 2009. Vol. 26. P. 1785–1798.
Manga M., Brodsky E. Seismic Triggering of Eruptions in the Far Field: Volcanoes and Geysers //Annual Review of Earth and Planetary Science. 2006. Vol. 34. P. 263-291.
Tatevossian R.N., Rogozhin E. A., Arefiev S. S., Ovsyuchenko A. N. Earthquake intensity assessment based on environmental effects: principles and case studies //Geological Society London Special Publications 316(1):73-91.DOI: 10.1144/SP316.5
Wang C.-Y., Wong A., Dreger D.S., Manga M. Liquefaction limit during earthquakes and underground explosions: implications on ground-motion attenuation // Bulletin of the Seismological Society of America. 2006. Vol. 96. P. 355-363.
Youd L. T. et al. Liquefaction potential map of San Fernando, California, in seismic zonation in the San Francisco Bay Region. USGS Circular №. 807. 1979. 20 p.

Заглавное фото: Pixabay

Введение

Вопросы терминологии

Краткое описание истории развития шкал интенсивности землетрясений

Реакция геофлюидных систем на сильные сейсмические воздействия

Требования по учету вторичных сейсмических опасностей при детальном сейсмическом районировании (ДСР) и сейсмическом микрорайонировании (СМР)

Требования по учету вторичных процессов и явления при оценке сейсмической опасности дна акваторий

Подходы к оценке радиуса потенциально опасных воздействий флюидогенных процессов и явлений

Опыт оценки сейсмической опасности и макросейсмического обследования дна акваторий

Заключение

Генеральные спонсоры проекта

Реклама наших партнеров

Генеральные спонсоры проекта

Спонсоры проекта

Отправить сообщение, заявку, вопрос

Отправить заявку на посещение мероприятия

Отправить заявку на участие как экспонент

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению