Определение глубинного строения земной коры в Восточной Сибири по материалам речного сейсмического профилирования
Специалистами Сейсмологического филиала ФИЦ ЕГС РАН с 2006 г разрабатывается новая технология речных сейсморазведочных исследований методом ОГТ-2D на нефть и газ [1], включающая непрерывную наземную регистрацию сейсмических колебаний (по берегу реки) автономной трех- и четырехканальной аппаратурой серии «Байкал» [2]. Источником сейсмических воздействий является группа из десяти пневмоисточников типа «Малыш», хорошо зарекомендовавших себя при выполнении сейсморазведочных исследований в условиях сверхмалой (до 1.0-0.5 м) глубины водоема [3]. Отработано более 2700 погонных километров профилей по рекам Восточной Сибири: Лена, Нижняя Тунгуска, Витим (рис. 1а). По этим материалам строятся временные разрезы до глубины в первые километры (времена до 6-10 с, рис. 1б), в то время как строение земной коры на глубину до 40-50 км (или до 13-15 с – времена вступлений отраженных волн от поверхности Мохоровичича в Восточной Сибири по данным [4]) на сегодня остается не изученным. В исследовании показывается, как его определить с использованием сейсмограмм увеличенной длительности, получаемых в результате речного сейсмического профилирования методом ОГТ-2D. Безусловно, группа пневматических источников (суммарный объем – 15 л, давление – 140-150 атм.), разработанная для исследования только верхней части земной коры генерирует сигналы с недостаточной энергией для изучения недр Земли на больших глубинах стандартными способами, поэтому особое внимание уделяется поиску подходов к увеличению отношения сигнал/шум.
Рис. 1. Схема профилей речной сейсморазведки методом ОГТ-2D, по которым имеются архивные материалы с возможностью переобработки для построения сейсмограмм большой длины (а) и временной разрез по результатам традиционной обработки (б).
1-4 – линии профилей, отработанных на: 1, 3 – р. Лена в 2007-2008 гг. и 2018 г., 2 – р. Нижняя Тунгуска в 2012 г. и 4 – р. Витим в 2019 г.; 5 – участок профиля, выбранный для анализа.
Цель исследования – повышение глубинности исследований строения земной коры по архивным материалам речного сейсмического профилирования методом ОГТ-2D.
Задача исследования состоит в разработке методики формирования сейсмограмм увеличенной длительности за счет переобработки архивных материалов сейсмического профилирования методом ОГТ-2D и их анализу.
Методы и материалы
Экспериментальной базой исследования являются архивные материалы речного сейсмического профилирования методом ОГТ-2D выполненного по р. Лена в 2018 г. по технологии, разработанной специалистами ФИЦ ЕГС РАН. Полевые работы выполняли специалисты ООО НПП ГА «Луч» с привлечением сотрудников СЕФ ФИЦ ЕГС РАН для сбора полевого материала и камеральной обработки. Исходные материалы представляют собой наборы непрерывных сейсмических записей автономных четырехканальных регистраторов «Байкал-7» с сейсмоприемниками «GS-One». Регистрация выполнялась по берегу р. Лена на участке профиля длиной около 60 км, расположенном в нижнем течении (рис. 1). Каждая запись содержит серию из 700-1500 воздействий от пневмоисточников, с интервалом в 23 с. Источники возбуждения – группа из 10-ти пневмоисточников «Малыш», суммарный объем 15 л, давление 140-150 атм. Средний интервал расстояний на этом участке между сейсмоприемниками составлял 50 м, между источниками – 19 м. Максимальные удаления источник-приемник – до 16000 м.
Для возможности использования непрерывных записей в обработке (для построения временных разрезов) в ходе камеральных работ производится их разделение на трассы и сборка в единый массив с приведением к стандартному виду (многоканальные сейсмограммы общего пункта приема или взрыва, в формате SEGY) с использованием специализированного программного обеспечения (ПО «SSlicer» [5]). Длина записи на результирующей сейсмограмме определяется геологическим заданием исходя из глубинности исследования и составляет 6 с. Кроме этого, геологическим заданием ограничены и максимальные расстояния между источниками и приемниками до 8000 м. Сейсмограммы с описанными ограничениями являются результатом полевых сейсморазведочных работ и именно в таком виде сдаются заказчику. Исходные же непрерывные записи до настоящего времени не используются, однако, сохранены в цифровых архивах. Таким образом, существует техническая возможность переобработать архивные материалы и сформировать сейсмограммы с увеличенными удалением источник-приемник и длительностью, вплоть до интервала между воздействиями, который для данного участка профиля составляет 23 с. Эта величина заведомо больше времени двойного пробега отраженных продольных волн от границы Мохоровичича и дает возможность строить временные разрезы с существенно большей глубинностью по сравнению с разрезами, получаемыми стандартной сейсморазведкой МОГТ-2D.
Анализ одиночных сейсмограмм увеличенной длительности показал, что на больших временах (от 2 с до 13-15 с) отраженные волны не проявляются, что свидетельствует о том, что их амплитуда значительно ниже уровня сейсмического шума. Вместе с тем характеристики используемой аппаратуры таковы, что амплитуда сейсмического шума (регистрируемого в полевых условиях) на один-два порядка выше, чем аппаратурного (рис. 2). Это позволяет регистрировать малоамплитудные сигналы, выделение которых возможно после повышения отношения сигнал/шум путем многократного суммирования. Так, для выделения сигналов по амплитуде на два порядка ниже уровня шума, необходимо просуммировать порядка 10000 трасс.
Рис. 2. Графики усредненных амплитудных спектров сейсмического (1) и аппаратурного (2) шумов при регистрации в полевых условиях сейсмостанцией «Байкал-7» с сейсмоприемником GS-One.
Высокая кратность в речной сейсморазведке достигается за счет уменьшения расстояния между пунктами взрыва и увеличения баз зондирований [6]. Так, при исследованиях на р. Лена в 2018 г. средняя кратность составляла 500, в то время как по геологическому заданию необходимо обеспечить кратность в 320 (рис. 3б). Существенно (в разы) повысить кратность в соответствии с решаемой задачей (определение строения земной коры на глубинах в десятки километров) можно за счет увеличения размера бина вдоль профиля (dX на схеме бинирования из рис. 3а). Так, при обработке материалов сейсморазведки на верхнюю часть земной коры он составляет 25 м. Для изучения границ на глубинах в десятки километров установка столь малого размера бина нецелесообразна, его можно увеличить в несколько раз, что приведет к соответствующему росту кратности. Как пример, на рис. 3в показана кратность в результате бинирования фрагмента профиля площадками с размером по профилю в 200 м: видно, что она существенно увеличивается – до значений в 5000.
Рис. 3. Схема бинирования речного сейсморазведочного профиля (а) и графики кратности (б, в): (б) – при размере бина dX=25 м и ограничении максимальных удалений до 8000 м, (в) – при dX=200 м и неограниченных удалениях.
1 – пневмоисточники; 2 – пункты приема; 3 – бин; 4 – средние точки; 5-8 – кратности: 5 – фактическая, 6 – усредненная, 7 – требуемая и 8 – минимально допустимая по геологическому заданию.
Основные графы обработки данных, такие как геометризация сейсмограмм, бинирование по криволинейному профилю, полосовая фильтрация, регулировка амплитуд, ввод кинематических поправок, суммирование с построением временных разрезов, выполнялись в ПО «RadexPro» [7]. Для определения параметров графа цифровой обработки проводится ряд тестов на теоретических и экспериментальных материалах.
Теоретические тесты включают расчет синтетических сейсмограмм отраженных продольных волн от поверхности Мохоровичича и их анализ. Из-за отсутствия точных сведений о скоростном строении среды в исследуемом районе используется приближенная одномерная двухслойная модель. Выполнить уточняющий скоростной анализ средствами использованного ПО не удается: с одной стороны, по причине экстремально низкого соотношения сигнал/шум, и из-за малых удалений источник-приемник по сравнению с глубиной до отражающих границ, с другой. По опубликованным сведениям [8, 9] на окружающих исследуемый участок профиля территориях глубина до границы Мохоровичича составляет 42-46 км; средняя скорость продольных волн в земной коре – 6.5-6.6 км/с. В такой модели время вступления отраженных продольных волн (на нулевых удалениях) составляет 12.9-13.9 с.
Экспериментальные тесты включают в себя оценки таких параметров как: частотный диапазон полезного сигнала, оптимальные параметры бинирования и влияние сейсмических помех.
Частотный диапазон определяется путем перебора различных полосовых фильтров в применении к исходным данным. Результаты показывают, что наиболее подходящим является диапазон фильтра 5-10 Гц, при этом видимая частота полезного сигнала составляет 7-8 Гц.
Параметры бинирования определяются путем расчета временных разрезов с различными размерами отражающей площадки и их сравнения: оптимальный размер бина вдоль профиля (dX) равен 100 м, при котором средняя кратность составляет 2500.
Спектральный анализ записей помех, основным источником которых является ветер, показывает, что их частоты составляют больше 20 Гц. Это существенно выше частоты полезного сигнала (7-8 Гц), поэтому такие помехи не влияют на качество получаемых разрезов. Для подтверждения этого произведены расчеты фрагментов временных разрезов по выборкам данных, имеющим разный уровень помех. Результаты показывают, что ветровые помехи, ухудшающие качество временных разрезов верхней части земной коры, не ухудшают качество разреза на больших глубинах и этот материал не следует исключать из обработки.
Результаты
Временной разрез, построенный по описанным выше материалам и методике обработки для 60-километрового участка профиля в нижнем течении р. Лена, представлен на рис. 4. Пунктирной линией отмечено предполагаемое положение границы Мохоровичича: видно, что двойное время пробега меняется от 13.0 с до 14.2 с. Это соответствует глубине до подошвы земной коры в 43-47 км при средней скорости продольных волн в земной коре в 6.6 км/с (значение с ближайшего профиля ГСЗ по данным [8]). Кроме этого, на временах порядка 7-10 с выделяются внутрикоровые границы, что позволяет определять структуру средней части земной коры.
Обсуждение
В ходе исследования разработана методика, позволяющая из материалов речного сейсмического профилирования методом ОГТ-2D на нефть и газ получать сейсмограммы с длительностью регистрации до 23 с, и по ним строить временные разрезы до поверхности Мохоровичича, выделяя малоамплитудные колебания отраженных волн от глубинных границ. Этому способствует: широкий динамический диапазон используемой аппаратуры, уменьшенные расстояния между пунктами взрыва и увеличенные базы зондирований, что при использовании бина размером 100 м вдоль профиля повышает кратность суммирования до 2500. Временной разрез, рассчитанный для 60-километрового участка профиля в нижнем течении р. Лена не противоречит опубликованным данным о глубинном строении земной коры на окружающих территориях и дополняет их. Безусловно, результаты настоящих исследований проигрывают по достоверности по сравнению с данными метода ОГТ-ГСЗ в основном из-за малой мощности используемых сейсмических источников и малых баз зондирований по сравнению с глубиной до отражающих границ. Последнее обстоятельство не дает возможности определять значения скорости отраженных волн, даже при достаточно высоком отношении сигнал/шум. Однако, учитывая, что исследования методом ОГТ-ГСЗ являются дорогостоящими и, как правило, входят отдельным пунктом в комплекс региональных работ, то представленная методика служит относительно малозатратным инструментом для получения новых сведений о глубинном строении земной коры не изученных ранее территорий.
Рис. 4. Временной разрез, построенный для исследуемого участка речного сейсморазведочного профиля.
1 – предполагаемая граница Мохоровичича.
Заключение
Показано, что используемая современная технология речных сейсморазведочных исследований методом ОГТ-2D позволяет изучать строение не только верхней части земной коры, но и на всю ее мощность. В ходе исследования определены основные принципы подготовки материалов, необходимых для расчетов временных разрезов и сформулированы следующие выводы:
1. Малоамплитудные колебания отраженных волн от глубинных границ выделяются за счет многократного суммирования, существенно большего, чем при традиционной сейсморазведке методом ОГТ-2D. Используемая аппаратура имеет достаточный динамический диапазон, а высокая кратность достигается за счет увеличения площадки бинирования.
2. Ветровые помехи, ухудшающие качество временных разрезов верхней части земной коры, не ухудшают разрез на больших глубинах и этот материал не следует исключать из обработки.
3. Речные сейсморазведочные работы, выполненные по технологии, разработанной в ФИЦ ЕГС РАН, на реках Восточной Сибири в объеме порядка 2700 погонных километров, содержат в себе данные, позволяющие строить временные разрезы до границы Мохоровичича и эту работу необходимо проделать.
Благодарности
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России (в рамках государственного задания № 075-00576-21) и с использованием материалов сейсмического профилирования методом ОГТ-2D, полученных при полевых работах на р. Лена в 2018 г.
Авторы статьи признательны Каюрову К.Н. и Напрееву Д.В., благодаря сотрудничеству с которыми стало возможным выполнить исследования.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Селезнев В.С., Соловьев В.М., Сысоев А.П., Бабушкин С.М., Брыксин А.А. Детальные сейсмические исследования на акваториях и в транзитных (вода-суша) зонах // Пути повышения эффективности геолого-разведочных работ на нефть и газ в Восточной Сибири и Республике Саха (Якутия). Материалы всероссийской конференции, СНИИГГиМС, Новосибирск, 2006. – С. 212-215.
2. Рыбушкин А.Ю., Терешкин Д.О. Современные сейсмические станции серии «Байкал» // В книге: Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Тезисы XV Международной сейсмологической школы. Обнинск, 2021. – С. 76.
3. Бадиков А.Н., Гуленко В.И. Источник упругих волн для сейсморазведки на предельном мелководье и в транзитных зонах // Приборы и системы разведочной геофизики. – 2009. – Т. 29. – № 3. – С. 24-26.
4. Глубинное строение территории СССР. М.: Наука, 1991. – 224 с.
5. Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Севостьянов Д.Б., Брыксин А.А. SSlicer // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022613238, 12.03.2022. Заявка № 2022613181 от 11.03.2022.
6. Seleznev, V., Liseikin, A., Bryksin, A., Babushkin, S., Sysoev, A., Mosyagin, E., Krechetov, D. Features of the technology of river seismic exploration // Marine Technologies 2019, Gelendzhik 2019. – P. 51-61.
7. Буряк С.В., Певзнер Р.Л., Полубояринов М.А., Гофман П.А., Токарев М.Ю. Система обработки сейсмических и георадиолокационных данных RadExPro Plus // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006612028, 14.06.2006. Заявка № 2006611856 от 07.06.2006.
8. Атлас «Опорные геолого-геофизические профили России». Глубинные сейсмические разрезы по профилям ГСЗ, отработанным в период с 1972 по 1995 год» [Электронное издание] // СПб.: ВСЕГЕИ, 2013. – 94 с. URL: http://www.vsegei.com/ru/info/seismic/ (дата обращения: 12.04.2022).
9. Кашубин С.Н., Петров О.В., Мильштейн Е.Д., Кудрявцев И.В., Андросов Е.А., Винокуров И.Ю., Тарасова О.А., Эринчек Ю.М. Глубинное строение земной коры и верхней мантии Северо-Восточной Евразии // Региональная геология и металлогения, 2018. – № 76. – С. 9-21.
© А. В. Лисейкин, В. С. Селезнев, 2022
Разработка аппаратуры и программного обеспечения
Исследование состояния зданий, сооружений, промышленных конструкций в целом и их частей в настоящее время, в том числе, предполагает обработку информации, полученной с помощью сейсмических датчиков, расположенных как в непосредствraенной близости от изучаемых объектов, так и на существенных (до 20 км) удалениях. Методика изучения амплитудных спектров развивается в СЕФ ФИЦ ЕГС РАН в течение последнего десятилетия. За этот период времени были получены и проанализированы сейсмические данные мониторинга Саяно-Шушенской и Новосибирской ГЭС.
Современные технологии развития цифровых сетей связи и сейсмических регистраторов (в качестве примера рассматривается «Байкал-8») дают возможность реализовать передачу сейсмических данных с места их записи на сервер СЕФ ФИЦ ЕГС РАН в режиме реального времени. Специалистами филиала разработаны программное обеспечение и аппаратная конфигурация мобильного комплекса (далее – Комплекс), позволяющего получать на удаленном сервере записи сейсмических сигналов от входящей в его состав сейсмостанции в формате miniSeed посредством коммуникационной среды Интернет и сетевой инфраструктуры организации. Реализованное решение является малогабаритным, для его функционирования требуется подключение к электросети и обеспечение доступа в Интернет (проводное, или через стандартный модем оператора связи).
Принципиальная схема Комплекса приведена на рисунке *.1.
Рисунок *.1 – Архитектура разработанного Комплекса
Аппаратная часть Комплекса, устанавливаемая непосредственно в точке регистрации состоит из следующих компонент:
- сейсмического датчика (используется GD-4.5, или GD-10);
- регистратора Байкал-8;
- микрокомпьютера Raspberry Pi;
- роутера для организации локальной сети и доступа в интернет.
Использование универсального роутера позволяет получить доступ к сети передачи данных через любое возможное подключение – DSL, Ethernet или модем доступного оператора связи без нарушения внутренней организации локальной сети (регистратор и микрокомпьютер), что обеспечивает мобильность Комплекса. Следует дополнительно отметить, что с одним роутером могут одновременно работать несколько регистраторов и микрокомпьютеров, при необходимости.
Микрокомпьютер Raspberry Pi (рисунок *.2) работает под управлением ОС Seismobian, разработанной на базе стандартного дистрибутива Linux (RaspiOS). В операционную систему включены средства, позволяющие:
- организовать туннель (VPN) между микрокомпьютером и центром сбора данных;
- проводить сбор данных с регистратора;
- обеспечивать временное (циклическое) хранение собранных данных во внутренней памяти;
- по запросу основного сервера VPN передавать накопленные данные в центр сбора данных.
Рисунок *.2 – Микрокомпьютер Raspberry Pi
Использование стандартного решения позволяет, в случае необходимости, осуществить быструю замену вышедшего из строя оборудования.
В нормальном режиме (при условии непрерывной связи с основным сервером) сейсмические данные передаются с задержкой в 1-2 с, что позволяет считать Комплекс работающим в режиме реального времени. При возникновении проблем с каналом передачи данных, информация буферизируется и после восстановления соединения вновь передается в основное хранилище данных.
Основной сервер VPN, так же выполняющий роль центра сбора данных, установлен в серверном помещении СЕФ ФИЦ ЕГС РАН (совместно с АСФ ФИЦ ЕГС РАН) и построен на базе системного блока под управлением ОС Linux. Сервер обеспечивает непрерывный опрос микрокомпьютеров, доступных в туннелях VPN по протоколу seedlink, и формирует файловую структуру данных, полученных с сейсмостанций, в формате miniseed.
Доступ к серверу и запрос данных возможны как с помощью ПО Seisgram2K (для получения волновых форм в режиме реального времени), так и стандартными средствами протокола SMB для изучения архивных данных (Рисунок *.3).
Рисунок *.3 – Доступ к архиву данных (ОС Windows 10, OpenVPN)
Следует отметить, что доступ к данным разрешен только авторизованным пользователям в рамках протокола OpenVPN, что позволяет обеспечить необходимый уровень безопасности при удаленной работе специалистов организации.
На сервере организован специальный web-сервис, который позволяет отслеживать поступление данных (задержки буферизации и актуальность информации) в режиме реального времени (Рисунок *.4).
Рисунок *.4 – Монитор слежения доступности подключенных станций
В течение отчетного 2021 года СЕФ ФИЦ ЕГС РАН осуществил закупку восьми новых комплектов оборудования для мобильных Комплексов, интегрировал на сервер сбора информации станции из Камчатского филиала, приступил к сотрудничеству с ИВМиМГ СО РАН для регистрации данных со скважины этой организации (таблица *.1).
Таблица *.1 – Описание сейсмических станций на сервере сбора информации.
№
п/п |
Название | Место установки, принадлежность и назначение |
1 | BSTK | НСО, полигон «Быстровка», АСФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг НГЭС |
2 | ETLN | г. Новосибирск, СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания |
3 | IMVG | г. Норильск, Дворец культуры ПАО «Норникель», СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания |
4 | KLCH | НСО, сейсмостанция «Ключи», СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг сооружения |
5 | KZBS | г. Междуреченск, ВГП шахты «Распадская-Коксовая», СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг оборудования |
6 | MKSB | г. Новосибирск, скважина ИВМиМГ СО РАН, ИВМиМГ СО РАН, наблюдение |
7 | RSPD | г. Междуреченск, ВГП шахты «Распадская-Коксовая», СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг оборудования |
8 | SFGS | г. Междуреченск, ВГП шахты «Распадская-Коксовая», СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг оборудования |
9 | SVSH | г. Новосибирск, СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания |
10 | UNVR | г. Новосибирск, СЕФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания |
11 | AD355 | г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания |
12 | ADM | г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания |
13 | AX355 | г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания |
14 | AY355 | г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания |
15 | AZ355 | г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания |
16 | IVS | г. Петропавловск-Камчатский, КФ ФИЦ ЕГС РАН, мониторинг здания |
Особенностью Комплекса является возможность удаленно проводить настройки микрокомпьютера (рисунок *.5).
Рисунок *.5 – Окно удаленного доступа к микрокомпьютеру
Администрирование настроек регистратора аналогично осуществляется с помощью удаленного доступа (Рисунок *.6).
Рисунок *.6 – Настройка параметров регистратора Байкал-8 в удаленном режиме
Завершена регистрация РИД: программы SpectrumSeism, которая предназначена для анализа спектров cейсмических данных. Возможно создание 2D-спектрограмм, а также спектров на указанной трассе. Для пользователя доступен набор инструментов для изучения спектральных особенностей данных, включая расширенные режимы визуализации и экспорта для дальнейшей работы со сторонним программным обеспечением. Поддерживаются следующие форматы данных: miniSeed, vibr2, Роса и Байкал.
Благодаря использованию современных алгоритмов реализована возможность быстрого анализа зависимости амплитуды частоты от времени с любой заданной точностью. Программа характеризуется удобным интерфейсом пользователя, позволяющим обрабатывать большие объемы данных в режиме реального времени
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ (РИД) приведено на Рисунке *.7.
Рисунок *.7 – Свидетельство о регистрации «SpectrumSeism»
Исследования сейсмичности и глубинного строения Центральной и Северной Якутии
В связи с проведением по внебюджетной деятельности полевых сейсморазведочных работ методом ОГТ-2D летом 2018 года на р. Лена на участке от устья р. Тикян до устья р. Алдан, появилась возможность провести дополнительные исследования по изучению сейсмичности и глубинного строения данного участка. Проведение дополнительных исследований целесообразно, так как позволит получить новые знания о сейсмичности и глубинному строению районов Центральной и Северной Якутии. Малая изученность этих районов связана с труднодоступностью и, следовательно, высокой затратностью работ по установке необходимых для исследований сейсмологических станций, а выполнение таких исследований, как ГСЗ, вообще нереализуемо. При проведении в этих районах полевых сейсморазведочных работ, в которых принимали участие сотрудники Сейсмологического филиала, появилась возможность без существенных затрат эти исследования провести. С этой целью, вдоль р. Лена, на участке работ длиной в 1050 км, устанавливались временные сейсмостанции, на которых проводилась непрерывная регистрация фоновой сейсмичности. Эти исследования важны для получения данных о слабых сейсмических событиях, которые не регистрируются региональной сетью Якутского филиала ФИЦ ЕГС РАН. В дальнейшем предполагается использовать полученные данные о микросейсмических колебаниях для развития метода сейсмоэмиссионной томографии в части возможности исследования активных разломов Земной коры.
Кроме этого, были сделаны пробные исследования, нацеленные на изучение глубинного строения земной коры и верхней мантии данного региона. С этой целью, при регистрации колебаний от пневмоисточников, была увеличена длительность записи до 15-23 с (вместо 6 с, требуемых техническим заданием), т.к. ожидаемое двойное (вертикальное) время пробега отраженной волны до поверхности М составляет порядка 13 с. Также, была увеличена дальность регистрации до 10-20 км (все сто требуемых 8 км) с целью получения длинных годографов преломленных волн.
Выбор интерпретационный модели очень важная и ответственная часть обработки сейсмического материала. Если интерпретационная модель выбрана не верно, то, несмотря на высокую точность топографических параметров, точную временную привязку и т.д., могут возникнуть значительные модельные ошибки. Чтобы избежать этого, на отдельных точках профиля при проведении стандартных работ ОГТ с регистрацией Z-составляющей волнового поля, была проведена трехкомпонентная регистрация (которая также не предусматривалась техническим заданием). Полученная информация позволит изучить полное волновое поле и определить наличие или отсутствие анизотропии в разных местах профиля и правильно выбрать интерпретационную модель. Так как глубина отражающих границ вдоль разреза изменяется от нескольких метров до 15 км, то и модельная ошибка, которая может возникнуть, если существует анизотропия скоростей в разрезе, может достигать 1 км. Такая точность построения параметров разреза явно неприемлема. Чтобы избежать этого, на 8 участках профиля была проведена трехкомпонентная регистрация и получено по 132 сейсмограммы общего пункта приема на X, Y и Z – компонентах, т.е. всего 396 сейсмограмм ОПП. Полученная информация позволит определить наличие или отсутствие анизотропии скоростей вдоль профиля и правильно выбрать интерпретационную модель.
На рисунках 1 и 2 показаны схемы проведения исследовательских работ. Сейсморазведочный профиль МОГТ-2D длиной 1050 км (по сглаженной траверсной линии) проходит по руслу р. Лена от устья р. Тикян (ближайший нас. пункт – п. Кюсюр) до устья р. Алдан. Проходит через несколько крупных тектонических структур (рисунок 2 – Тектоническая карта по данным [31]). Так, на участке 0-650 км – это Предверхоянский краевой прогиб, причем на участке 400-540 км, судя по тектонической схеме, профиль проходит по границе между прогибом и Анабарской антеклизой и на этом участке, возможно, близко к поверхности подходит кристаллический фундамент. Участок профиля 650-840 км – проходит по Линденской впадине. Участок 840-930 км проходит по зоне складчато-надвиговых дислокаций Верхоянской цепи. Участок 930-1020 км – Лунгхинско-Келинский мегапрогиб и с 1020-1030 км до конца профиля – участок выхода на поверхность кристаллического фундамента. Таким образом, в тектоническом отношении территория исследований достаточно разнообразная и, при этом, практически не изучена сейсмическими методами (в литературных источниках отсутствуют сведения о глубинном строении именно этого участка, есть только данные профилей ГСЗ, проходящих севернее и южнее рассматриваемой территории).
Еще на этапе опытных работ, возле г. Якутска, мы установили, что при суммировании по методу ОГТ большого числа сейсмограмм (несколько тысяч), на временном разрезе проявляются отражающие глубинные границы, расположенные намного глубже, чем выделяемые по стандартной сейсморазведке МОГТ, вплоть до границы Мохоровичича. Поэтому, с целью получения данных о ее строении и учитывая, что время двойного пробега отраженной близвертикально волны PотрМ составляет, в среднем, около 13 с, была увеличена длительность регистрации до 15-23 с (по техническому заданию она составляла 6 с). Кроме этого, была увеличена и дальность регистрации – до 10-20 км (вместо заданных 8 км) с целью получения длинных годографов преломленных волн. Необходимо отметить, что наличие сейсмограмм с такими удалениями приводит к дополнительному увеличению количества зондирований (а значит, увеличению соотношения сигнал/шум), что должно положительно отразиться на качестве суммирования сейсмограмм.
Рисунок 1 – Обзорная схема речного сейсморазведочного профиля
Рисунок 2 – Схема речного сейсморазведочного профиля на физической и тектонической топооснове
На рисунке 3 показан пример типичной сейсмограммы, получаемой при речных сейсморазведочных работах, с применением АРУ, до фильтрации и после полосовой фильтрации, в районе 246 км профиля. Видно, что целевые отраженные волны наблюдаются на временах около 1 с; на больших временах видны другие волны (поверхностные, звуковые). Как видно из представленного на рисунке 3в фрагменте временного разреза, лишь до этих времен получаются отражающие горизонты, ниже ничего нет.
На рисунке 4 показана сейсмограмма, полученная с расширенными по времени и расстояниям параметрами регистрации. Видно, что весь набор сейсмических волн наблюдается до времен в первые секунды. На больших временах мы видим лишь некоррелированный шум и воздушную звуковую волну со скоростью 340 м/c. Рассмотрим теперь, что можно получить из этого сейсмического материала после суммирования.
Рисунок 3 – Пример сейсмического материала, получаемого при сейсморазведке МОГТ-2D в соответствии с техническим заданием. (а) – исходная сейсмограмма; (б) – после полосовой фильтрации 8-16-40-60 Гц; (в) – фрагмент получаемого временного разреза
Рисунок 4 – Пример сейсмического материала, полученного с целью изучения глубинного строения. (а) – исходная сейсмограмма; (б) – после полосовой фильтрации 3-5-10-12 Гц
На рисунке 5 показаны два разреза – построенный по результатам стандартной методики сейсморазведки МОГТ-2D (рисунок 5а) и результат обработки сейсмограмм увеличенной до 23 с длительности с целью получения отражений от глубинных слоев земной коры вплоть до поверхности Мохоровичича (рисунок 5б). Отличия в разрезах для верхней части (1-2 с) связано с различиями в параметрах цифровой обработки сейсмограмм (таблица 1).
Прежде всего, значительно отличается частотный состав – для получения отражений от глубинных горизонтов, использовалась низкочастотная часть записи (5-12 Гц). По этой причине, верхняя часть получаемого разреза не является кондиционной (в большей мере на сейсмограммах остаются низкочастотные поверхностные волны). При стандартной обработке сейсморазведочных материалов, частотный диапазон выше, в целом, от 10 Гц до 40 Гц. Поэтому верхняя часть (осадочный чехол до границы фундамента) строится достаточно хорошо, а отраженные волны от более глубинных границ (даже если рассматривать до 6 с), не суммируются, т.к. подавляются данными фильтрами.
Еще одно отличие – это увеличенная до 2000-4000 кратность. Такая высокая кратность нужна для достижения необходимого соотношения сигнал/шум на получающемся временном разрезе. Мы полагаем, что из-за очень низкой амплитуды PотрМ-волны при кратностях, например, меньше 1000 на разрезах почти ничего не видно. Высокая кратность достигается, в большей мере, за счет увеличенного до 100 м размера бина и, в меньшей мере, за счет использования в обработке увеличенных до 8-20 км удалений источник-приемник.
Скоростная модель в стандартной обработке сейсморазведочных материалов, как известно, подбирается на основе анализа спектров скоростей. При попытке определить скоростную модель для глубинных слоев, во-первых, не получается построить спектр скоростей из-за крайне низких амплитуд отраженных волн. Во-вторых, поскольку удаления источник-приемник меньше глубины до искомых границ и скорости сейсмических волн значительно выше, чем в осадочном чехле, годографы отраженных волн представляют практически горизонтальные линии, т.е. основная идея подбора скоростей для суммирования по методу ОГТ в данном случае не работает (суммирование с бесконечными кажущимися скоростями дает практически тот же результат).
Рисунок 5 – Фрагмент временного разреза, полученного по стандартной методике речной сейсморазведки МОГТ-2D (а) и в результате настоящего исследования (б)
Таблица 1 – Основные параметры цифровой обработки сейсмических данных
№ | Параметр | Значение для стандартная методика речной сейсморазведки МОГТ-2D (рисунок 6.5а) | Значение для обработки сейсмограмм с целью получения глубинного разреза до М (рисунок 6.5б) |
1 | Бин, м | 25х2500 | 100х2500 |
2 | Максимальные удаления ПП-ПВ, км | 6000 | 8-20 |
3 | Значения кратности | 400-600 | 2000-4000 |
4 | Скоростная модель для суммирования | Определялась по результатам анализа спектров скоростей и менялась вдоль профиля | 0-1с: 4 км/с2с – 6 км/с7с – 6.2 км/с13с – 6.5 км/с15с и более – 6.6 км/c |
5 | Частотный фильтр | В целом, 10-40 Гц, с небольшими изменениями вдоль профиля | 5-12 Гц |
Таким образом, в результате экспериментальных полевых работ, выполненных сотрудниками СЕФ ФИЦ ЕГС РАН в 2018 году, получены материалы, которые могут быть использованы в дальнейшем для изучения глубинного строения на участке р. Лена от устья р. Тикян до устья р. Алдан. Выполненная предварительная обработка дает основание полагать, что поставленная задача будет выполнена. В дальнейшем предполагается выполнить анализ (после получения результатов сводной обработки – каталогов землетрясений, зарегистрированных на территории Якутии) записей сейсмических событий на станциях, установленных вдоль сейсморазведочного профиля. Это даст информацию о скоростях сейсмических волн в среде, прежде всего, преломленных волн по поверхности Мохоровичича. Кроме этого, предполагается выполнить анализ трехкомпонентных сейсмических записей с целью изучения волн SV и SH и установления фактов присутствия анизотропных свойств геологической среды.
Работа с РусГидро
Работы на Саяно-Шушенской ГЭС
Регистрация сейсмических воздействий, вызванных работой гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС
Методика инженерно-сейсмологического мониторинга была применена в научно-исследовательской работе по регистрации динамических воздействий на систему плотина-основание от работы гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС (СШГЭС).
Ниже представлены схемы сейсмических наблюдений в теле плотины и машинном зале СШГЭС, соответственно. Регистрация велась в 13-ти различных пунктах наблюдения: 5 точек регистрации располагались в теле плотины на разных высотных уровнях вдоль водовода 6-го гидроагрегата; 2 точки регистрации устанавливались на крыше машинного зала и 6 точек – в машинном зале и возле ГА-6. Каждый пункт наблюдения состоял из трехкомпонентного сейсмоприемника (СК1П – датчика скорости или А1638 – датчика ускорения) и автономного сейсмического регистратора «Байкал-АС» (разработка ФИЦ ЕГС РАН). Направления осей трехкомпонентных сейсмоприемников следующие: Х – направлены по течению реки, Y – поперек.
Запись сейсмических сигналов проводилась в непрерывном режиме и включала регистрацию колебаний как во время работы ГА-6 на различных режимах, так и работы в штатном режиме и при остановленном гидроагрегате.
Схема сейсмических наблюдений в теле плотины СШГЭС
Схема сейсмических наблюдений в машинном зале СШГЭС
Комплект регистрирующей аппаратуры «Байкал»
Также, в рамках работы использовались данные с сейсмостанции «Черемушки», расположенной на расстоянии 4.43 км от СШГЭС в направлении на северо-восток.
Ниже представлены амплитудные спектры 2-х сейсмических записей (при остановленном и работающем на полную нагрузку 6-м гидроагрегате) с одного из датчиков, расположенных в теле плотины Саяно-Шушенской ГЭС. В низкочастотной части спектра как при работающем, так и при остановленном оборудовании выделяются собственные колебания сооружения. При этом заметно, что амплитуды собственных колебаний возрастают примерно в 2 раза при включении гидроагрегата на полную нагрузку. В высокочастотной части спектра при включенном в работу гидроагрегате выделяются монохроматические колебания, которых не было при остановленном оборудовании.
Амплитудные спектры записей с одного из датчиков, установленного в теле плотины СШГЭС
Обработка результатов исследований
Ниже на иллюстрациях представлены исходная сейсмограмма, полученная с датчика, установленного в здании машинного зала Саяно-Шушенской ГЭС вблизи работающего 6-го гидроагрегата, и результаты применения описанного выше алгоритма: графики изменения амплитуд колебаний на частотах, связанных с работой этого гидроагрегата. Видно, что на разных частотах амплитуды колебаний изменяются по-разному, что демонстрирует различие величин вибраций, вызванных отдельными элементами конструкции гидроагрегата.
Так же приведены графики изменения амплитуд собственных колебаний плотины Саяно-Шушенской ГЭС за время проведения эксперимента. Видно, что при различных режимах работы гидроагрегата, увеличение и уменьшение амплитуд собственных колебаний сооружения происходит по-разному. Анализ графиков дает информацию о том, на какой именно частоте и при каком режиме работы гидроагрегата происходит увеличение амплитуды собственных колебаний сооружения и на основании этого дается оценка влияния работы оборудования на физическое состояние сооружения. В результате анализа установлено, что увеличения амплитуд колебаний плотины Саяно-Шушенской ГЭС, связанные с работой 6-го гидроагрегата, незначительны.
Результаты применения алгоритма обработки данных к записи с одного из датчиков, расположенных в машинном зале СШГЭСРезультаты применения алгоритма обработки данных к записи с одного из датчиков, расположенных в плотине СШГЭС
Выше представлены исходная сейсмограмма, спектр и график изменения амплитуд колебаний на выбранной частоте, связанной с работой 6-го гидроагрегата, полученные по записям сейсмической станции «Черемушки». Данный пример демонстрирует высокую чувствительность методики – на достаточно большом удалении (около 4 км), на фоне значительных сторонних помех (станция расположена в населенном пункте), можно выделить интересующий гармонический сигнал и при этом извлечь информацию об изменениях режимов работы гидроагрегата.
Результаты применения алгоритма обработки данных к записи сейсмостанции «Черемушки»
Выводы
Таким образом, получаемые в результате непрерывного инженерно-сейсмологического мониторинга параметры динамических характеристик колебаний объекта в виде графиков изменения амплитуд колебаний для выбранного набора частот, позволяют проводить непрерывный мониторинг влияния работающих механизмов на физическое состояние здания и/или сооружения и непрерывный мониторинг физического состояния работающего промышленного оборудования и его элементов.
В результате проведенных исследований по регистрации динамических воздействий на систему «плотина-основание» СШГЭС от различных режимов работы ГА-6, установлено следующее:
- По данным регистрации сейсмической аппаратурой определен набор частот колебаний, связанных с работой ГА-6. Изменения режимов работы гидроагрегата отражаются на графиках изменения амплитуд колебаний для частот, кратных частоте вращения агрегата. При этом характер изменения амплитуд во времени на разных частотах колебаний, различен. Наиболее выразительные и высокоамплитудные изменения наблюдаются на «лопастной» и кратной ей частотах (38.095 Гц и 76.190 Гц, соответственно).
- Установлено, что при изменении режимов работы ГА-6 происходит незначительное изменение амплитуд собственных колебаний плотины.
- Установлена связь между работой ГА-6 на различных режимах и данными сейсмологической станции «Черемушки», которая заключается в том, что моменты значительных изменений нагрузки гидроагрегата уверенно выделяются по изменениям амплитуд колебаний на «лопастной» частоте 38.095Гц и соответствуют им по времени.
Речная сейсморазведка
Сейсмологический филиал ФИЦ ЕГС РАН в последние восемнадцать лет активно производит сейсморазведочные работы в Западной Сибири (опытные работы в 2000 году на р. Обь в районе г. Нижневартовска, производственные работы по заказу МПР России в 2001 году на акватории р. Вах).
В Европейской части России: участвовал в речных работах на р. Кама (2002 год), на Волгоградском водохранилище (2004 год).
С 2003 по 2006 гг. работы проводились по нижнему течению р. Енисей – от г. Дудинка до Енисейского залива
С 2006 по 2008 год работы проводились на р. Лена – от границы с республикой Саха, от г. Витим, далее по всей Иркутской области – по траектории Витим – Коршуново – Киренск – Усть-Кут – Жигалово.
Работы проводятся с большим спектром регистрирующего оборудования – от станций Интромарин-L первого и второго поколений, до телеметрической станции MarshLine, последней разработки компании «СиТехнолоджи», г. Геленджик.
В своей работе филиал использовал, особенно в сложных условиях верхнего течения р. Лена, собственную разработку УРАН ГС СО РАН – трехканальные сейсмостанции «Байкал-АС».
В качестве источников возбуждения упругих колебаний использовались пневматические источники возбуждения упругих колебаний «Пульс-6», на малых глубинах – источники «Малыш».
Технико-экономическими преимуществами предлагаемого подхода к сейсмическим исследованиям стоит принимать полное соблюдение всех экологических норм в районе водоохраных зон рек, отсутствие на исследуемых профилях тяжелого оборудования, характерного для классической наземной сейсморазведки, более дешевую себестоимость работ, по сравнению с наземными.
Области применения также являются самыми широкими – от малоглубинных исследовании на акваториях малых лет, вплоть до исследованиях в глубоких водах до границы Мохоровичича.
Уровень практического применения можно проиллюстрировать следующими примерами.
Получены сейсмические разрезы на р. Вах, которые хорошо сопоставляются с наземными профилями.
На разрезах, полученных на работах в Енисейском заливе выделяются отражения со сверхглубоких горизонтов.
В сложных условиях Восточной Сибири в 2007-2008 годах получены временные разрезы высокого качества.
Применение методов электроразведки
Электроразведочные работы
Сейсмологическим филиалом был проведен широкий комплекс исследований, в ходе которого был решен большой спектр задач, на основании которого:
Получены новые полевые данные и определены основные геоэлектрические характеристики разреза методами ВЭЗ, ЗС, в эпицентральной зоне Чуйского землетрясения.
Район проведения работ.
Карта фактического материала с размещением профилей и пунктов измерений комплексом электромагнитных методов ВЭЗ, ЗС, МТЗ на территории Горного Алтая; 1 – ЗС (2009-10 гг.), 2 – ЗС (2007, 2008 гг.), 3 –архивные ЗС, 4 – измерения ЗС с генераторной линией АВ, 5 – МТЗ (2009-2010 г.), 6 – МТЗ (2008 г.), 7 – ВЭЗ.Схема измерений ВЭЗ в долине реки Чаган (западная часть Чуйской впадины)
Построены детальные геоэлектрические модели строения литосферы Чуйской и Курайской впадин Горного Алтая с целью выявления зон аномального положения проводящих горизонтов.
Пример построения геоэлектрических разрезов по данным ЗС.
Геоэлектрический разрез по профилю 9 (ЗС 50-55)
Высокое качество современных измерений позволило получить наиболее точные геоэлектрические характеристики разреза: послойные удельные электрические сопротивления и мощности осадочного чехла Чуйской депрессии на участке измерений.
Примеры построения геоэлектрических разрезов по данным ВЭЗ Чуйская впадина.
Окно программы СОНЕТ. Пример интерпретации для ВЭЗ 33Геоэлектрический разрез по профилю 3Геоэлектрического разреза по профилям 3 с использованием данных двухмерного моделированияПример 3Dинверсии для южного участка долины реки Чаган.
Примеры построения геоэлектрических разрезов по данным ВЭЗ Курайская впадина.
рис
Описана пространственно-временная динамика электромагнитных параметров в эпицентральной области Чуйского землетрясения на основе интерпретации данных режимных наблюдений электромагнитного комплекса
Режимные индукционные ЗС в западной части Чуйской впадины
Пункты режимных измерений ЗС в западной части Чуйской впадины
Повторные ежегодные индукционные измерений ЗС с соосными установками начаты в 2004 г. после Чуйского сейсмического события. Современные пункты этих зондирований размещены на старых профилях 80-х гг.
Кривые кажущегося удельного сопротивления за 1980, 2004-2010 гг.,(пункт ЗС 106 в западной части Чуйской впадины)
Построены карты изменения сопротивлений 2-го и 3-го слоев за 3 года измеренийКарта изменений сопротивления 2-го слоя за 3 года измеренийИзменение сопротивления 2-го и 3-его слоев после землетрясения
Результаты анализа режимных наблюдений ЗС и текущей сейсмичности свидетельствует о высокой чувствительности электромагнитных методов к изменению напряженного состояния геологического массива. В общем, реакция электрических параметров разреза на сейсмическое воздействие значительна (при сильном землетрясении вариации параметров достигают 100 и более процентов).
Режимные наблюдения методом вертикальных электрических зондирований
Для проведения режимных наблюдений по изучению вариаций электропроводности и анизотропии приповерхностной части (до глубин ~ 300 метров) геологического массива горных пород методом ВЭЗ в 2004 г. был выбран полигон, расположенный в долине р. Чаган, южнее пос. Бельтир, непосредственно примыкающий к зоне основного разрыва Алтайского землетрясения и захватывающий область видимых на поверхности трещин.Участки проведения работ методом ВЭЗ
Результаты режимных наблюдений, связанных с исследованием анизотропных свойств исследуемого геологического массива можно наблюдать в следующих диаграммах.Контурные диаграммы распределения кажущегося удельного сопротивления для кругового ВЭЗ 13-16 в зоне трещин; а – 2004 г., б – 2006 г., с – 2008 г.
Диаграмма за 2004 г., представляет эллипс, большая ось которого вытянута в перпендикулярном направлении относительно простирания трещин. Это свидетельствует о присутствии значительной анизотропии геологического массива трещиноватой зоны сразу после сильного тектонического воздействия. С течением времени анизотропия массива уменьшается и анализ диаграмм, позволяет сделать вывод, что, начиная с 2007 г., отношения осей эллипса начинает приближаться к единице, что свидетельствует о процессах консолидации массива горных пород в области трещин, приповерхностные трещины залечиваются и среда становится более однородной.Контурные диаграммы распределения кажущегося удельного сопротивления для крестового ВЭЗ 19-20 вне зоны трещин; а – 2004 г., б – 2006 г., с – 2008 г.
Как видно из рисунка, характер поведения изолиний удельных сопротивлений подтверждает предположение о симметрии среды на этом участке, соответствующей изотропному разрезу. На участке без трещин изолинии ρk по форме приближаются к окружностям, и их форма практически не меняется с течением времени.
По результатам исследований выполненных в Чуйско-Курайской сейсмоактивной зоне, выявлены важные особенности глубинного и приповерхностного строения исследуемых регионов на основе развитой комплексной интерпретации. Получены количественные оценки вариаций геоэлектрических параметров разреза, связанные с сейсмическими событиями. Экспериментально доказано, что оба параметра: удельное электрическое сопротивление и коэффициент анизотропии могут быть использованы при проведении электромагнитного мониторинга в сейсмоактивных районах для оценки воздействия геодинамических процессов на геологическую среду. Установлены закономерности процессов консолидации массива горных пород, подвергнутых сильному сейсмическому воздействию, а также основные факторы (геологические, сейсмологические, гидрогеологические), которые эти закономерности обусловливают.
Выполнен совместный анализ электромагнитных и сейсмических данных.
В целях развития комбинированных речных сейсморазведочных и электроразведочных работ выполнена совместная интерпретация по речному региональному профилю МОВ ОГТ 2Dи пространственно совмещенному с ним электроразведочному профилю (Лено-Тунгусская нефтегазоносная провинция, акватория реки Лена).Сводный сейсмогеоэлектрический разрез МОВ ОГТ и ЗС
Выделены участки аномальной электропроводности, связанные с возможными нефтегазопроявлениями.
Выполнен региональный электроразведочный профиль (предгорья Восточных Саян – Братское водохранилище).
Региональный разведочный профиль начинается в пределах Саянского горного обрамления (на юге) и выходит на Сибирскую платформу.
Результаты электромагнитных зондирований позволили изучить строение осадочного чехла, исследовать региональное распределение горизонтов – коллекторов и, на основании выявленных закономерностей, прогнозировать участки перспективные на углеводородное сырьё.Геоэлектрический разрез по данным электроразведочных работ методами ВЭЗ и ЗС
По результатам работ определена верхняя граница грунтовых вод, выявлены зоны локального подтопления.
Кадровое обеспечение
По состоянию на 1 января 2022 г. фактически в СЕФ ФИЦ ЕГС РАН работает 42 сотрудника, из них:
1 доктор наук,
1 кандидат наук.
Средний возраст: доктор наук – 70 лет, кандидат наук – 42 года.
Категории персонала:
Научные сотрудники – 7
Инженерно-технические сотрудники – 21
Административно-управленческий персонал – 12
Рабочие – 4
Средний возраст:
Научные сотрудники – 43,8
Инженерно-технические сотрудники – 57
Административно-управленческий персонал – 50,7
Рабочие – 45
Цели, предмет и виды деятельности СЕФ ФИЦ ЕГС РАН
Целью и предметом деятельности Филиала является проведение фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований, направленных на получение новых знаний в области проблем сейсмологии и геофизики.
Филиал осуществляет основные виды деятельности:
1. Проведение фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований по следующим направлениям:
– проведение сейсмического, сейсмометрического и геофизического мониторинга различных ответственных объектов (АЭС, ГЭС, ГРЭС, плотины, газопроводы, нефтепроводы, мостовые переходы, тоннели, высотные здания и др.);
– разработка экспериментальных методов регистрации малоамплитудных сейсмических сигналов на инженерных сооружениях и в грунтах;
– дистанционный мониторинг технического состояния работающего оборудования крупных объектов: гидроагрегатов ГЭС, промышленного оборудования ТЭЦ и угледобывающих шахт и др., основанного на анализе изменений собственных частот;
– проведение детальных электромагнитных наблюдений в сейсмоопасных регионах Сибири и электроразведочный мониторинг;
– проведение инженерно-геофизических исследований (георадарные, электроразведочные, сейсмические и другие) верхней части земной коры для строительства промышленных и гражданских объектов, изучения залегания угольных пластов, при гидроразрыве нефтяных пластов и др.;
– проведение морских и речных сейсмических и электроразведочных исследований для изучения глубинного строения земной коры и мантии;
– проведение исследований, направленных на развитие методов, технологий и программно-аппаратурного обеспечения для выполнения разномасштабных сейсмологических, геофизических, геодинамических, электромагнитных мониторинговых наблюдений, обеспечения сейсмологических и инженерно-геофизических исследований и моделирования динамических процессов в природных средах и природно-технических системах.
2. Проведение научных и научно-технических экспертиз по профилю деятельности Филиала.
3. Организация и проведение семинаров, симпозиумов, конгрессов, конференций, выставок, конкурсов, в том числе международных, использование других форм распространения знаний и информации.
4. Выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по профилю деятельности Филиала.
5. Участие в выполнении федеральных и региональных научных программ и проектов, в разработке научных прогнозов.
6. Проведение научных исследований по проектам, получившим финансовую поддержку государственных научных фондов Российской Федерации, других государственных и негосударственных фондов, фондов международных и иностранных организаций.
7. Осуществление образовательной деятельности по основным профессиональным образовательным программам высшего образования – программам магистратуры, программам подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре; основным программам профессионального обучения – программам профессиональной подготовки по профессиям рабочих, должностям служащих, программам переподготовки рабочих, служащих, программам повышения квалификации рабочих, служащих; дополнительным профессиональным программам – программам повышения квалификации, программам профессиональной переподготовки.
Филиал вправе сверх установленного государственного задания, а также в случаях, определенных федеральными законами, в пределах установленного государственного задания оказывать услуги (выполнять работы), относящиеся к его основным видам деятельности, для граждан и юридических лиц за плату и на одинаковых при оказании одних и тех же услуг условиях.