Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №4.

Комплексирование сейсмологических и акустических методов дистанционного мониторинга геодинамических и взрывных процессов В начале 1990-х гг. стало ясно, что одними только сейсмологическими методами невозможно надежно различать сейсмические события природного и техногенного происхождения. Проблема оперативной регистрации взрывных явлений в Евро-Арктическом регионе была особенно острой как в связи с формированием мировой сети контроля над ядерными взрывами, так и в силу актуальных практических потребностей в адекватной оценке сейсмического риска при реализации крупных инженерно- технических проектов. Как показывает опыт, при разреженной мониторинговой сети и в условиях закрытости или низкой доступности информации о проведении взрывов различными ведомствами региональные каталоги оказываются сильно «засоренными» сведениями о техногенных событиях. Баренц- регион, в котором находятся десятки полигонов для уничтожения боеприпасов и более ста промышленных карьеров и рудников, среди которых не менее 20 можно отнести к классу «гигантских» (производительностью более 10 млн тонн в год по горной массе, отбитой с помощью взрывных зарядов химических ВВ массой до 900 т или атомных взрывов мощностью до 2.4 Кт [23, 24]), не является исключением из этого правила. Поэтому с первых лет создания КРСЦ его научный коллектив целенаправленно разрабатывал не только технологии автоматического детектирования и локации сейсмических событий, но в кооперации с Горным институтом КНЦ РАН и НОРСАР вел поиск способов методы достоверного выявления техногенных взрывных событий. В качестве отдельной подзадачи исследовалась возможность опознавания ядерных взрывов по атрибутам сейсмограмм. Cовместно с НОРСАР была проанализирована «работоспособность» в условиях Западной Арктики различных критериев дискриминации ядерных и химических взрывов по атрибутам волновых форм сейсмической эмиссии, выявлены наиболее надежные индикаторы [25, 26]. Для повышения точности локации техногенных событий были проведены экспериментальные работы по регистрации калибровочных взрывов в кристаллических массивах Кольского п-ова и осадочных формациях Шпицбергена, что позволило ввести в обиход региональные скоростные модели геологической среды BARENTS и SPITS вместо универсального одномерного годографа для всей Земли IASPEI-91 [21, 27, 28]. Применение глобально усредненной модели скандинавскими сейсмологическими службами порождало систематическую ошибку в локации взрывов до 50 км, тогда как новые региональные модели лишены этого недостатка, благодаря чему их внедрение в практику существенно повысило надежность контроля взрывных явлений. Перспективные подходы к решению задач различия сигналов от взрывов и землетрясений были намечены в ходе экспериментов по комплексной регистрации волновых полей в атмосфере и литосфере с помощью интегрированных сейсмоинфразвуковых групп. Первая в России и в Арктическом сегменте Земли группа этого типа была создана КРСЦ совместно с НОРСАР, ИФЗ РАН и ПГИ КНЦ РАН при финансовой поддержке Российского фонда фунда ментальных исследований (грант 94-05-17695-а) на базе сейсмогруппы «АP0» в 1994-1995 гг. [29]. Пилотная версия комплекса была образована путем размещения рядом с тремя сейсмодатчиками внутреннего кольца сейсмогруппы (рис. 7) жидкостных микробарографов Бовшеверова, регистрировавших вариации атмосферного давления в диапазоне периодов 1-20 сек. [17]. На последующих стадиях эксперимента конструкция комплекса была значительно усовершенствована: микробарографы Бовшеверова заменены вначале на украинские датчики К- 304 АМ, а затем на датчики CHAPARRAL-V производства США, имеющие более широкий частотный диапазон и лучшую чувствительность; разработана и смонтирована система пространственных акустических фильтров, эффективно подавляющих ветровые помехи; обустроена единая система меток времени и оцифровки сигналов акустической и сейсмической подсистем группа. Модернизированная группа получила название «сейсмоинфразвуковой комплекс / СИЗК Апатиты» [30]. Многолетний опыт испытания СИЗК в рамках ряда проектов Международного научно-технического центра (МНТЦ) и совместных работ с НОРСАР показал, что в современном состоянии комплекс позволяет регистрировать импульсные инфразвуковые сигналы, генерируемые на удалении более 1500 км мощными наземными взрывами и вхождением болидов в атмосферу, а в радиусе 300 км фиксируется и уверенно лоцируется большая часть слабых наземных взрывов в добычных карьерах, дорожных выемках и на военных 151