vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru 10.33764/2411-1759-2021-26-5-40-51 Геодезия и маркшейдерия Вариации объёмной деформации и уровня воды в скважинах, их влияния на результаты гравиметрических измерений В. Ю. Тимофеев Тимофеев В. Ю. Д. Г. Ардюков Ардюков Д. Г. А. В. Тимофеев Тимофеев А. В. П. Ю. Горнов Горнов П. Ю. Ю. Ф. Стусь Стусь Ю. Ф. В. М. Семибаламут Семибаламут В. М. Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, г. Новосибирск, Россия Институт тектоники и геофизики им. Ю. А. Косыгина ДВО РАН, г. Хабаровск, Россия Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск, Россия ФГБУН ФИЦ «Единая геофизическая служба РАН» Сибирский филиал, г. Новосибирск, Россия 2021 26 5 40 51 © В. Ю. Тимофеев, Д. Г. Ардюков, А. В. Тимофеев, П. Ю. Горнов, Ю. Ф. Стусь, В. М. Семибаламут, 2021 2021 В. Ю. Тимофеев, Д. Г. Ардюков, А. В. Тимофеев, П. Ю. Горнов, Ю. Ф. Стусь, В. М. Семибаламут Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Высокоточные гравиметрические измерения на наноуровне (при ошибке измерений g₀·10^-9) требуют учета изменений плотности, вызванной деформацией земной коры и движением и положением флюида в слое. Работа посвящена анализу результатов наблюдений за уровнем воды в трех скважинах, расположенных в Приморье, на Камчатке и в Байкальском регионе. Вариации уровня в основном связаны с приливным воздействием, вариациями атмосферного давления, косейсмическими эффектами и сезонными влияниями осадков. С использованием приливного анализа данных получены коэффициенты связи вариаций уровня и объемной деформации от 0,1 до 1,6 мм/10^-9. Проведена оценка вклада вариаций объемной деформации в результаты гравиметрических мониторинговых наблюдений. Для скважины, пробуренной в коренных породах с использованием эффекта фазового запаздывания приливной деформации определена ориентация системы трещиноватости в горной долине Прибайкалья. Анализ многолетней серии гравиметрических измерений, полученной на сейсмостанции Талая, показывает, что для гравиметрических пунктов, расположенных на монолитных горных породах, вклад вариаций уровня вод значительно меньше ошибки абсолютных гравиметрических наблюдений. Быстрые косейсмические эффекты землетрясений хорошо регистрируются уровнемерными, деформографическими и абсолютными гравиметрическими методами. измерения абсолютным гравиметром ГАБЛ и оценка вклада внешних эффектов уровень воды в скважинах объемная деформация наблюдения вариаций водного уровня Приморье Камчатка Прибайкалье косейсмические приливные барические и сезонные эффекты учет гравиметрических поправок при измерениях в Прибайкалье absolute gravity observation by GABL and different kind correction water level into borehole volume deformation Primorie Kamchatka Pribaikalie co-seismic tidal barometric and season effects gravity correction for Pribaikalie measurements 1. Багмет А. Л., Багмет М. И., Барабанов В. Л., Гриневский А. О., Киссин И. Г., Малугин В. А., Рукавишникова Т. А., Савин И. В. Исследование земноприливных колебаний уровня подземных вод на скважине «Обнинск» // Физика Земли. – 1989. – № 11. – С. 84–96. 2. Копылова Г. Н., Болдина С. В. Оценка пороупругих параметров резервуара подземных вод (по данным уровнемерных наблюдений на скважине ЮЗ5, Камчатка) // Вулканология и сейсмология. – 2006. – № 2. – С. 17–28. 3. Cutillo P. A., Bredehoeft J. D. Estimating Aquifer Properties from the Water Level Response to Earth Tides // Ground Water. – 2011. – Vol. 49, No. 4. – P. 600–610. doi: 10.1111/j.1745-6584.2010.00778.x. 4. Xue L., Li Y-B., Brodsky E. E., Xu Z-Q., Kano Y., Wang H., Mori J. J., Si J-L., Pei J-L., Zhang W.,Yang G., Sun Z-M., Huang Y. Continuous Permeability Measurements Record Healing Inside the Wenchuan Earthquake Fault Zone // Science. – 2013 – Vol. 340. – P. 1555–1559. 5. Rahi K. A., Halihan T. Identifying Aguifer Type in Fractured Rock Aquifers using Harmonic Analysis // Ground Water. – 2013. – Vol. 51, No. 1 – P. 76–82. doi: 10.1111/j.1745-6584.2012.00925.x. 6. Цубои Т. Гравитационное поле Земли. – М. : Мир, 1982. – С. 286. 7. Van Camp M., Francis O. Is the instrumental drift of superconducting gravimeters a linear or exponential function of time? // Journal of Geodesy. – 2007. – Vol. 81. – P. 337–344. doi: 10.1007/s00190-006-0110-4/. 8. Hinderer J., Crossley D. Two Decades of High Precision Gravimetry // NEWSLETTER. – 5 June 2006. – No. 17. – P. 2–12. 9. Melchior P. Die gezeiten in unterirdischen flussigkerten // Erdoel Kohle. – 1960. – Vol. 13. – P. 312– 317. 10. Cooper H. H., Bredehoeft J. D., Papadopulos I. S., Bennett R. R. The response of well-aquifer systems to seismic waves. // Journal of Geophysical Research. – 1965. – Vol. 71. – P. 3915–3926. 11. Bredehoeft J. D. Response of well-aquifer systems to Earth Tides // Journal of Geophysical Research. – 1967. – Vol. 72, No 12. – P. 3076–3087. 12. Wenzel H. G. Earth tide analysis package ETERNA 3.0 // BIM (MareesTerrestres, Bull. D'Informations). – Belgium, 1994. – No. 118. – P. 8719–8721. 13. Timofeev V. Y., Valitov M. G., Ardyukov D. G., Timofeev A. V., Ducarme B., Kulinich R. G., Kolpashikova T. N., Proshkina Z. N., Boyko E. V. Ocean Tidal Models and Tidal Gravity Observation // Oceanology. – 2020. – Vol. 60. – No. 1. – P. 29–39. doi: 10.1134/S0001437020010221. 14. Lai G., H. Ge, W. Wang. Transfer functions of the well-aquifer system response to atmospheric loading and Earth tide from low to high-frequency band // Journal of Geophysical Research. Solid Earth. – 2013. – No. 118. – P. 1904–1924. doi: 10.1002/jgrb.50165/. 15. Болдина С. В., Копылова Г. Н. Косейсмические эффекты сильных камчатских землетрясений 2013 г. в изменениях уровня воды в скважине ЮЗ-5 // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. – 2016. – Вып. 30, № 2. – С. 66–76. 16. Okada Y. Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bulletin of the Seismological Society of America. – 1985. – Vol. 75, No. 4. – P. 1135–1154. 17. Timofeev V. Y., Ardyukov D. G., Timofeev A. V., Boyko E. V., Semibalamut V. M., Fomin Y. N., Panov S. V., Parushkin M. D. The Use of Strainmeters to Study Oscillation Processes in a Wide Frequency Range // Seismic Instruments. – 2020. – Vol. 56, No. 4. – P. 380–393. doi: 10.3103/S0747923920040106. 18. Timofeev V. Y., Kalish E. N., Stus Y. F., Ardyukov D. G., Valitov M. G., Timofeev A. V., Nosov D. A., Sizikov I. S., Boiko E. V., Gornov P. Y., Kulinich R. G., Kolpashchikova T. N., Proshkina Z. N., Nazarov 19. E. O., Kolmogorov V. G. Gravity and Displacement Variations in the Areas of Strong Earthquakes in the East of Russia // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. – 2018. – Vol. 54. No. 3. – P. 430–443.