Сотрудники
Задачи и направления исследований
Сотрудниками лаборатории проводятся непрерывные наблюдения за динамикой изменения во времени большого набора различных параметров: температуры воздуха и атмосферного давления; температуры и дебита самоизливающихся скважин и источников; основных показателей ионно-солевого и газового состава подземных вод, дренируемых самоизливающимися скважинами и источниками; газов зоны аэрации (водорода, радона и торона). В настоящий момент сеть наблюдений состоит из одиннадцати пунктов (Рис. 1). Получение большей части данных сводится к регулярному посещению наблюдательных пунктов, выполнению необходимых замеров и отбору проб воды и газа. Количественный химический анализа проб воды и газа осуществляется на базе собственной химико-аналитической лаборатории, укомплектованной необходимым оборудованием для водоподготовки и реализации соответствующих методов КХА (титриметрических, спектрометрических, хроматографических).
Главным направлением исследований лаборатории является изучение воздействия процессов подготовки и реализации землетрясений на режим подземных вод и подпочвенных газов.
Основные задачи:
- получение непрерывных данных, характеризующих режим подземных вод и подпочвенных газов;
- изучение изменений в режиме подземных вод и подпочвенных газов, предшествующих и сопутствующих сильным сейсмическим событиям: идентификация таких изменений, поиск возможных закономерностей их проявления, исследование механизмов их формирования;
- оценка сейсмической обстановки на основе анализа полученных данных, подготовка соответствующих заключений для Камчатского филиала Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, оценке сейсмической опасности и риска.
Основные результаты
С 1977 г. в лаборатории накоплен уникальный фактический материал, представляющий собой результаты наблюдений за целым комплексом показателей, характеризующих режим подземных вод и подпочвенных газов. За время исследований выявлены и систематизированы различного рода эффекты, проявляющиеся в режиме подземных вод и подпочвенных газов до и после сильных сейсмических событий. Выявленные закономерности изменения отдельных показателей режима подземных вод перед сильными тектоническими землетрясениями используются для оценки текущей сейсмической обстановки в рамках деятельности Камчатского филиала Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, оценке сейсмической опасности и риска.
История
Наблюдения за режимом подземных вод на Камчатке, с целью поиска и изучения гидрогеологических предвестников землетрясений, были организованы в 1977 г. В то время гидрогеологический мониторинг проводился сотрудниками лаборатории гидрогеологии и геотермии Института вулканологии ДВНЦ АН СССР под руководством В.М. Сугробова. Первоначально наблюдения были сосредоточены на небольшой группе слаботермальных источников (Пиначевские источники) и одной самоизливающейся скважине глубиной 1261 м (скважина ГК-1). Комплекс режимных наблюдений тогда включал в себя: измерения температуры воздуха, температуры и дебита воды скважины и источников, отбор проб подземных вод для определения содержания основных показателей химического состава (pH, HCO3-, H3BO3, SO42-, Cl-, Na+). Постановка исследований именно в этом районе обязана тому факту, что в 1971 г. сотрудникам режимной гидрогеологической партии ПГО "Камчатгеология" удалось обнаружить очень мощную постсейсмическую реакцию расхода воды источников на сильное землетрясение 24.11.1971 г. (Ks = 15.9, ML = 7.2), эпицентр которого находился в 70 км от г. Петропавловска-Камчатского.
В 1979 г. специализированные гидрогеологические наблюдения были переданы Камчатской опытно-методической сейсмологической партии Института вулканологии ДВО АН СССР. Руководителем работ был назначен Ю.М. Хаткевич. Дальнейшее развитие наблюдений осуществлялось, как в направлении создания новых пунктов, так и за счет расширения набора анализируемых показателей химического состава подземных вод. В 1983 г. в сеть режимных наблюдений была включена скважина № 1 глубиной 600 м, а комплекс методов анализа химического состава подземных вод был дополнен методикой определения содержания кремниевой кислоты (H4SiO4). В 1984 г. круг определяемых показателей был существенно расширен за счет внедрения метода хроматографического анализа растворенных в воде газов (He, H2, O2, N2, Ar, CO2, CH4). В 1988 г. в наблюдательную сеть были включены несколько самоизливающихся скважин, находящихся в пределах Карымшинского участка Верхнепаратунского гидротермального месторождения, а также глубокая скважина Г-1 (2500 м), расположенная в границах г. Петропавловск-Камчатский. В 1992 г. внедряется методика хроматографического анализа растворенных в воде и свободных углеводородных газов (C2H6, C2H4, C3H8, C3H6, iC4H10 и nC4H10), в 1997 г. методы анализа растворенных в воде ионов Mg2+ и K+. В 2006 г. комплекс методов мониторинга был дополнен наблюдениями за изменением содержаний подпочвенных газов (водорода, радона и торона), измерениями теллурического потенциала и интенсивности потока тепловых нейтронов в приземном слое атмосферы, которые проводились и проводятся под руководством Ю.Д. Кузьмина.
За более чем сорокалетний период существования лаборатории в ее составе, в разные годы, работали: Хаткевич Ю.М. (основатель лаборатории), Нечаев В.Н., Захарченко М.Н., Хаткевич Н.И., Болтенко И.Е., Марынова В.К., Фоменко Н.В., Сирица Д.Ю., Садовникова А.О., Филимонов Е.В., Яковишина О.А., Наумов А.В.