Анализируются результаты изучения особенностей электромагнитного излучения на локальных участках расположения эпицентров землетрясений по результатам обработки и декодирования данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с космических аппаратов (спутниковых снимков) в различных регионах мира: в Республике Казахстан, Японии, Украине и Италии. В пределах обследованных участков проводилась регистрация аномальных откликов в частотном диапазоне 20–1350 МГц. На участке расположения эпицентра землетрясения в районе месторождения Тенгиз (Казахстан) обнаружена аномалия высокочастотного излучения в диапазоне частот от 215 до 1300 МГц. В центре аномалии закартирована аномальная зона типа «газ» с давлением 45–50 МПа. Характер образования, увеличения и исчезновения аномальных зон во временном интервале более 3 лет исследован на участках эпицентров землетрясений на шельфе Японии 11.03.2011 и в районе г. Мариуполь 07.08.16 (Украина). В результате обработки снимка участка эпицентра примерно “за год до” землетрясения в Италии 24.08.2016 обнаружена аномальная зона с максимальной частотой свыше 80 МГц. Результаты исследований указывают на целесообразность использования данных ДЗЗ для оперативного решения поисково-разведочных, экологических и мониторинговых задач. На настоящее время данные ДЗЗ (спутниковые снимки) накоплены в громадных объемах. Значительное их количество находится в свободном доступе. Оперативная обработка спутниковых снимков сейсмоопасных территорий предоставляет возможность выявить и закартировать аномальные зоны высокочастотного излучения. Возможен мониторинг обнаруженных аномалий, в том числе путем проведения наземных измерений.
Проаналізовано результати вивчення особливостей електромагнітного випромінювання на локальних ділянках розташування епіцентрів землетрусів за результатами обробки і декодування даних дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) з космічних апаратів (супутникових знімків) у різних регіонах світу: Республіці Казахстан, Японії, Україні та Італії. В межах обстежених ділянок зареєстровано аномальні відгуки у частотному діапазоні 20–1350 МГц. На ділянці розміщення епіцентру землетрусу в районі родовища Тенгіз (Казахстан) виявлено аномалію високочастотного випромінювання в діапазоні частот від 215 до 1300 МГц. У центрі аномалії закартовано аномальну зону типу “газ” з тиском 45–50 МПа. Характер утворення, збільшення і зникнення аномальних зон у часовому інтервалі понад 3 роки досліджено на ділянках епіцентрів землетрусів на шельфі Японії 11.03.2011 і в районі м. Маріуполь 07.08.16 (Україна). В результаті обробки знімка ділянки епіцентру приблизно “за рік до” землетрусу в Італії 24.08.2016 виявлено аномальну зону з максимальною частотою понад 80 МГц. Результати досліджень вказують на доцільність використання даних ДЗЗ для оперативного вирішення пошуково-розвідувальних, екологічних і моніторингових завдань. На теперішній час дані ДЗЗ (супутникові знімки) нагромаджено у величезних обсягах. Значна їх кількість має вільний доступ. Оперативна обробка супутникових знімків сейсмонебезпечних територій дає змогу виявляти і картувати аномальні зони високочастотного випромінювання. Можливий моніторинг виявлених аномалій, в тому числі за наземними вимірюваннями.
The purpose of the paper is to study the features of electromagnetic radiation on local areas of earthquake epicenter locations based on the results of remote sensing data (satellite images) processing and decoding in various regions of the world: in the Republic of Kazakhstan, Japan, Ukraine and Italy; to research and analyses the changes in time of the radiation parameters (frequency and spatial characteristics); to develop methodological principles of the anomalous zones of high-frequency electromagnetic radiation detection and localization.
Design/methodology/approach. An original method of satellite images frequency-resonance processing was used for experimental studies. This mobile method is based on the principles of “substance” paradigm of Geophysical Research and has been actively applied during many years for the accumulations of ore and petroleum minerals prospecting and exploration and study of geological and tectonic processes. The method is based on the registration of anomalous responses to the resonance frequencies of each specific object (substance). The anomalous responses registration within the surveyed sites was carried out in the frequency range of 20–1350 MHz.
Findings. At the site of an earthquake epicenter located in the area of Tengiz field (Kazakhstan), an anomaly of high-frequency radiation in the range from 215 MHz to 1300 MHz was identified and mapped. The central point in the anomaly contour of 1300 MHz is offset from the earthquake epicenter up to 650 m. In the anomaly center, a relatively small anomalous zone of the “gas” type was discovered and delineated on the resonance frequencies of gas.
The fluid pressure in reservoirs was assessed at 45.0–50.0 MPa within this anomalous zone. The character of formation, increase and disappearance of the high-frequency anomalous zone in the area of the earthquake epicenter of 11.03.2011 on the Japanese shelf were traced in the time interval from “24 months before” and up to “5 years after” the earthquake. For the 112 and 6 days before the earthquake, the anomalous responses at resonant frequencies of hydrogen and helium were fixed in the central zone. The vertical channels of deep fluids migration may be located in this part of the area. On the site of the earthquake in the area of Mariupol (Ukraine) the parameters of electromagnetic radiation were monitored in the range from “3 years before” to “21 days after” the earthquake. The anomaly with maximum values over 1300 MHz was detected and mapped about 4.5 km in the south-east direction from the epicenter calculated by seismic data. In the south-western part of the surveyed area, another small anomaly with a maximum frequency of 70 MHz was found. It can be considered as an area of the “future” earthquake formation. As a result of the image processing of the epicenter area of about “a year before” the 24.08.2016 earthquake in Italy we detected an anomalous zone with a maximum frequency in excess of 80 MHz.
Practical significance and conclusions. Further experiments in this direction will permit, on the areas of earthquake epicenters location, in sufficient detail to track and study along the time the features of origin, increase and disappearance of the anomalous zones of high-frequency radiation. The results of these detailed works may be used in monitoring for the zones (epicenters) of “future” earthquakes. Operative processing of satellite images of earthquake-prone areas makes it possible to identify and map anomalous zones of high-frequency radiation. Monitoring for the detected anomalies can be implemented, by means of ground-based measurements, among others. Based on the results of the research, we would clearly and convincingly advocate for a more active and purposeful use of remote sensing data in operative solving of exploration, environmental and monitoring problems. At present, there is a considerable amount of accumulated remote sensing data (satellite images). A significant number of these data are in the public domain.
