Выявление перекрытых разрывных нарушений методом электротомографии на примере городской агломерации Усть-Каменогорск (Республика Казахстан)
Authors: Маркин М.Ю. 
Published: June 2024

Актуальность темы определяется необходимостью выявления разрывных нарушений, скрытых под толщами осадочных пород, и оценки их строения, что является важнейшей задачей при районировании территорий по сейсмической опасности и одной из основ прогноза землетрясений и сейсмического микрорайонирования. Наблюдаемая в последние годы все более возрастающая активность литосферы связана, в том числе с активизацией тектонических разломов. Выявление подобных разломов, скрытых под мощными толщами осадочных пород, и оценка их текущей активности является актуальной задачей при районировании территорий по сейсмической опасности и основой прогноза землетрясений. Для этого, как показал анализ опубликованной литературы, все чаще применяется метод электротомографии. Цель работы: на основе определения кажущегося электрического сопротивления оценить степень дезинтеграции горных пород в зонах разрывных нарушений, проявленных в границах города Усть-Каменогорск, в пределах геодинамически активной Иртышской зоны смятия. Методы исследования: Проведены полевые исследования разломных зон методом электротомографии. Выполнен дипольный, шлюмберже и прямой (обратный) трехэлектродный тип установки методом сопротивлений. Наблюденное электрическое поле, нормированное по параметрам установки до такой степени, чтобы кажущееся электрическое сопротивление совпадало с истинным удельным электрическим сопротивлением, называемым кажущимся удельным электрическим сопротивлением. Данный метод позволяет получить характеристики сложно построенной среды и проводить интерпретацию в рамках двумерных моделей. Результаты исследования: показано, что использованный метод электротомографии позволяет получить достаточно полное представление о строении разрывного нарушения в условиях отсутствия его выхода на поверхность; установлено, что величина кажущегося электрического сопротивления определяется главным образом типом и степенью тектонической и современной экзогенной разрушенности пород, выполняющих сместитель разлома, и это связано с периодической активизацией изученных разломов и малоамплитудными подвижками по сместителю. Определены основные характеристики простирания разломов, наклона их сместителей, характер горных пород, заполняющих зоны сместителя

The relevance of the topicis determined by the need to identify discontinuous faults hidden under sedimentary rock strata and assess their structure. This is the most important task in zoning territories for seismic hazard and one of the foundations of earthquake prediction and seismic microzoning. The increasing activity of the lithosphere observed in recent years is associated, among other things, with the activation of tectonic faults. The identification of such faults hidden under powerful sedimentary rock strata and the assessment of their current activity is an urgent task when zoning territories for seismic hazard and the basis for earthquake prediction. For this purpose, as the analysis of the published literature has shown, the method of electrotomography is increasingly used. The purpose of the work: based on the determination of the apparent electrical resistance, to assess the degree of disintegration of rocks in the zones of discontinuous disturbances manifested within the boundaries of the city of Ust-Kamenogorsk, within the geodynamically active Irtysh crushing zone. Research methods: Field studies of fault zones by electrotomography were carried out. The dipole, Schlumberger and direct (reverse) three-electrode type of installation by the resistance method was performed. The observed electric field, normalized according to the installation parameters to such an extent that the apparent electrical resistance coincides with the true electrical resistivity, called the apparent electrical resistivity. This method allows us to obtain the characteristics of a complexly constructed environment and interpret it within the framework of two-dimensional models. The results of the study: it is shown that the electrotomography method allows to obtain a fairly complete picture of the structure of the rupture in the absence of its exit to the surface; it is established that the magnitude of the apparent electrical resistance is determined mainly by the type and degree of tectonic and modern exogenous destruction of rocks performing a fault displacement, and this is due to the periodic activation of the studied faults and low-amplitude progress on the displacement. The main characteristics of the fault strike, the slope of their displacements, and the nature of the rocks filling the displacement zones are determined.