Thành phần Hóa học của Nước Ngầm Tại Các Nguồn Nước Quan Sát tại Khu Thử Nghiệm Địa Động Petropavlovsk: Phân loại và Ảnh hưởng của Các Động Đất Lớn

Pleiades Publishing Ltd - Tập 12 - Trang 268-286 - 2018
G. N. Kopylova1, N. V. Guseva2, Yu. G. Kopylova2, S. V. Boldina1
1Kamchatka branch of Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences, Petropavlovsk-Kamchatskii, Russia
2FGAOU VO Tomsk National Research Polytechnic University, Tomsk, Russia

Tóm tắt

Bài báo này xem xét thành phần hóa học và phân loại nước ngầm tại bảy giếng nước chảy và bốn nguồn nước suối sử dụng tài liệu từ đợt lấy mẫu thủy hóa hóa học năm 2014 và từ các quan sát liên tục được thực hiện bởi Chi nhánh Kamchatka của Cục Khảo sát Địa vật lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga (KB GS RAS) trong giai đoạn 1989–1999. Chúng tôi đã đánh giá độ bão hòa của dòng nước ngầm tại các nguồn riêng lẻ với các khoáng vật thứ cấp alumosilicate, carbonate và sulfate, theo dõi sự thay đổi độ bão hòa theo thời gian. Chúng tôi phát hiện rằng nước ngầm chịu sự gia tăng độ bão hòa với các khoáng vật thứ cấp trong các trận động đất lớn tạo ra dao động với cường độ I = 5–6 trên thang MSK-64. Những thay đổi này của độ bão hòa nước ngầm với các khoáng vật thứ cấp ít rõ rệt hơn trong các giai đoạn báo trước trước khi xảy ra động đất. Chúng tôi thảo luận về các phát triển mong muốn trong tương lai của hệ thống quan sát tại các giếng và nguồn nước nhằm tìm kiếm các loại tiền thân thủy hóa hóa học mới cho động đất.

Từ khóa

#nước ngầm #thành phần hóa học #động đất lớn #khoáng vật thứ cấp #hệ thống quan sát #tiền thân thủy hóa

Tài liệu tham khảo

Fedotov, S.A., Gusev, A.A., Chernysheva, G.V., and Shumilina, L.S., The Benioff zone of Kamchatka: Geometry, the locations of earthquake hypocenters, and the relationships to volcanism, Vulkanol. Seismol., 1985, no. 4, pp. 91–107. Garrels, R. and Christ, Ch., Solutions, Minerals, and Equilibria, New York: Harper and Row, 1965. Geologiya SSSR. Kamchatka, Kuril’skie i Komandorskie ostrova. Geologicheskoe opisanie (The Geology of the USSR. Kamchatka, Kuril Is., and the Commander Is.: A Geological Description), vol. 31, Moscow: Nedra, 1964. Gidrogeologiya SSSR, vol. 29, Kamchatka, Commander and Kuril Islands, Moscow: Nedra, 1972. Khatkevich, Yu.M. and Ryabinin, G.V., Hydrogeochemical studies in Kamchatka, in Kompleksnye seismologicheskie i geofizicheskie issledovaniya Kamchatki (Multidisciplinary Seismological and Geophysical Studies in Kamchatka), Petropavlovsk-Kamchatskii: Kamchatskii Pechatnyi Dvor, 2004, pp. 96–112. Kiryukhin, A.V., Manukhin, Yu.F., Fedorov, S.A., et al., Geofluids in the Avachinsky–Koryaksky volcanogenic basin, Kamchatka, Geoekologiya. Inzhenernaya Geologiya. Gidrogeologiya. Geokriologiya, 2015, no. 4, pp. 306–320. Kopylova, G.N., An analysis of seismicity effects on the behavior of Pinachevo, Kamchatka thermal discharges: The 1979–1988 observations, Vulkanol. Seismol., 1992, no. 2, pp. 3–18. Kopylova, G.N. and Boldina, S.V., Anomalous changes in the chemical composition of ground water in relation to the March 2, 1992 earthquake in Kamchatka (Mw = 6.9), Geofizicheskie Issledovaniya, 2012, vol. 13, no. 1, pp. 39–49. Kopylova, G.N., Sugrobov, V.M., and Khatkevich, Yu.M., Earthquake-induced variations in the operation of springs and hydrogeological wells in the Petropavlovsk Test Site, Kamchatka, Vulkanol. Seismol., 1994, no. 2, pp. 53–70. Kopylova, G.N., Kopylova, Yu.G., and Guseva, N.V., On the genesis and mechanisms responsible for hydrogeochemical anomalies in the variation of ground water compositions due to seismicity, in Materialy regional’noi nauchnoi konferentsii “Vulkanizm I svyazannye s nim protsessy”, posvyashchennoi Dnyu vulkanologa (Proc. regional conf. “Volcanism and Related Processes” devoted to Volcanologist’s Day), March 27–28, 2014, Petropavlovsk-Kamchatskii: IViS DVO RAN, 2014, pp. 181–186. Manukhin, Yu.F., On water exchange zones in geothermal areas of Kamchatka, in Vulkanizm i glubiny Zemli (Volcanism and the Earth’s Interior), Moscow: Nauka, 1971, pp. 219–224. Manukhin, Yu.F. and Vorozheikina, L.A., The hydrogeology of the Paratunka hydrothermal system and the conditions of its generation, in Gidrotermal’nye sistemy i termal’nye polya Kamchatki (Hydrothermal Systems and Thermal Fields in Kamchatka), Vladivostok: DVNTs AN SSSR, 1976, pp. 143–178. Naumov, A.V. and Sergeeva, A.V., Gypsum in the Verkhne-Paratunka field of thermal waters, in Problemy kompleksnogo geofizicheskogo monitoringa Dal’nego Vostoka Rossii (Problems in the Geophysical Monitoring of the Russian Far East), Proc. 5th sci. conf., Petropavlovsk-Kamchatskii, September 27 to October 3, 2015, Chebrov, V.N., Editor-in-Chief, Obninsk: GS RAN, 2015, pp. 86–90. Polyak, B.G., Vakin, E.A., and Ovchinnikova, E.I., Gidrogeotermicheskie usloviya vulkanicheskogo raiona Kamchatki (g. Petropavlovsk-Kamchatskii) (Hydrogeothermal conditions of a volcanic area in Kamchatka (Petropavlovsk- Kamchatskii)), Moscow: Nauka, 1965. Shvartsev, S.L., Gidrogeokhimiya zony gipergeneza (The Hydrogeochemistry of the Hypergenesis Zone), Moscow: Nedra, 1998. Shvartsev, S.L., Fundamental mechanisms of interaction in a system: Rock and its internal geological evolution, Litosfera, 2008, no. 6, pp. 3–24. Shvartsev, S.L., Ryzhenko, B.N., Alekseev, V.A., et al., Geologicheskaya evolyutsiya i samoorganizatsiya sistemy voda–poroda (Geological Evolution and Self-organization of the Water–Rock System), vol. 2, The Water–Rock System in the Conditions of a Hypergenesis Zone, Novosibirsk: SO RAN, 2007. Zverev, V.P., Rol’ podszemnykh vod v migratsii khimicheskikh elementov (The Role of Ground Water in the Migration of Chemical Elements), Moscow: Nedra, 1982.