Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

GEODYNAMIC PROCESSES IN THE EASTERN PART OF THE ORENBURG REGION

Belov V.S. 1 Nesterenko M.Yu. 1 Zatsepin N.V. 2 Tsvyak A.V. 1
1 Orenburg Federal Research Center Urals branch of RAS
2 PJSC «Gaysky GOK»
The article raises the problem of dangerous geodynamic processes occurring in the Eastern part of the Orenburg region. A brief review of structural-tectonic zonation and geological structure of the Eastern part of the Orenburg region, identified the problems associated with geodynamic processes occurring in the territory East of the Orenburg region, the analysis of geodynamic condition of mineral resources of the East Orenburg region. The analysis revealed abnormal seismic activity on the territory of the Gaisky city district and Novoorsky district, as well as the need to monitor geodynamic processes occurring in the area of the Gaisky GOK, conduct scientific research on the geodynamic state of the subsurface and assess the level of geoecological risks of the territory with detected increased seismic activity. Seismic events with a magnitude of Ml > 2.0 are confidently recorded in this area. Comparison of the number of recorded seismic events with explosions at the mines of mining companies allowed us to conclude about the possible causes of geodynamic processes: 74.5 % of geodynamic processes are triggered by blasting operations at the mines of mining enterprises, most of them in mines. An effective method for observing geodynamic processes using a seismological network is proposed and justified. A method for organizing a geodynamic polygon on developed deposits of solid minerals using a network of seismic stations has been developed. For a more detailed study of all occurring seismic phenomena and assessment of the level of natural and man-made seismic activity, it is necessary to create a seismological network of 3-4 seismic stations on the territory of the Gaysky city district. This will allow us to assess the impact of seismic activity in the Eastern part of the Orenburg region on the occurrence of emergencies.
structural and tectonic zoning
geological structure
seismic activity
geodynamics
geodynamic monitoring
1. Ivanova N.A., Safonov A.O. Structural and tectonic structure of the pre-Ural trough within the boundaries of the Orenburg region // Nedra Povolzh’ya i Prikaspiya. 2013. № 73. P. 3–10 (in Russian).
2. Nesterenko M.Yu., Nesterenko Yu.M. Natural and technogenic geodynamics and seismic activity of the Eastern part of the Orenburg region // Byulleten’ Orenburgskogo nauchnogo tsentra UrO RAN. 2019. No. 4. 8 p. (in Russian).
3. Nesterenko M.Yu., Karpyuk M.S., Tsvyak A.V., Kapustina O.A. Natural and technogenic geodynamics and seismic activity and their Influence on high-risk objects in the Orenburg region // Problemy analiza riska. 2018. No. 15 (3). P. 32–39 (in Russian).
4. Puchkov V.N. Geology of the Urals and the Urals (topical issues of stratigraphy, tectonics, geodynamics and metallogeny). Ufa: Designpoligrafservis, 2010. 280 p. (in Russian).
5. Gorbunov V.A., Kantemirov Yu. I. Results of space radar monitoring of deformations of sides and ledges of open-pit mines of JSC «Gaisky GOK» and displacements of the earth’s surface and structures at the industrial Site of the enterprise // Geomatics. 2013. No. 2. P. 70–76 (in Russian).
6. Puzyrev N.N. Methods and objects of seismic research. Novosibirsk: SO RAN NITS OIGGM, 1997 (in Russian).
7. Lysenko P.Yu. Estimation of elastic modulus of a geomedium with oriented micro-fracturing by laser ultrasonic spectroscopy: Gorny information and analytical Bulletin. M.: Gornaya kniga, 2013. No. 11. 12 p. (in Russian).
8. Bondarev V.I. fundamentals of seismic exploration. Yekaterinburg: UGGA, 2003. 332 р. (in Russian).

Восточная часть Оренбургской области характеризуется большим количеством промышленных и горнодобывающих предприятий. Здесь сосредоточены металлургические и горнообогатительные комбинаты, машиностроительные и химические заводы, энергогенерирующие комплексы и строительные компании. В 1966 г. было завершено заполнение крупнейшего искусственного водоема Южного Урала – Ириклинского водохранилища, объем воды в котором достигает более 3 км3, а площадь поверхности – 260 км2.

Все предприятия соседствуют с населенными пунктами, что, естественно, сказывается на экологической ситуации в регионе и безопасности жизни населения.

В структурно-тектоническом отношении восточная часть Оренбургской области входит в состав Уральской разломно-надвиговой провинции и имеет сложное геологическое строение с многочисленными тектоническими нарушениями (разломами) и естественной сейсмической активностью [1].

Сейсмическая активность в значительной мере может провоцироваться и усиливаться наличием техногенных объектов (карьеров, шахт, водохранилищ, крупных промышленных предприятий, отвалов вскрышных пород, шлако- и шламохранилищ) и технологической деятельностью предприятий (отработка карьеров, проходка шахтных выработок, производство буро-взрывных работ и т.п.).

Анализ исторических данных и инструментальных наблюдений показывает, что геодинамические процессы на востоке Оренбургской области происходят непрерывно [2–4].

На территории Гайского ГОКа, расположенного в восточной части Оренбургской области, регистрируются оседания земной поверхности, достигающие 50 см в год [5] и множество сейсмических событий с магнитудами ML > 2. Однако сейсмические события, которые были зафиксированы станциями Оренбургского научного центра Уральского отделения РАН и Казахстанской сейсмологической сети, расположены на большом расстоянии от района Гайского месторождения.

Цель исследования: определение источника сейсмических событий, определение природы событий (тектоническое событие, горный удар, взрыв и пр.), выявление напряженных зон в массивах горных пород и т.п. Достигнуть поставленной цели возможно на основе комплексного мониторинга сейсмической активности недр и движений земной поверхности. Это обеспечит возможность прогнозирования опасных геодинамических явлений и снижение риска техногенных и природно-техногенных катастроф.

Анализ геодинамических событий Восточного Оренбуржья

Сейсмическими станциями Республики Казахстан, станциями геофизической сети РАН и станциями ОФИЦ УрО РАН в Восточном Оренбуржье фиксируется значительное количество сейсмических событий магнитудой до 2,5 единиц и более. Так в 2019 г. зафиксировано 220 сейсмических событий.

В таблице приводится анализ геодинамических явлений в восточной части Оренбургской области, совпадающих с взрывными работами на рудниках горнодобывающих компаний, информацию о которых предоставили ПАО «Гайский ГОК» и АО «ОРМЕТ».

Анализ геодинамических событий Восточного Оренбуржья

Сейсмические события по данным Казахстанского национального сейсмоцентра

Совпадения с взрывами на рудниках

Характеристика сейсмособытий по данным Казахстанского сейсмоцентра

Дата в 2019 г.

Время, час-мин

Координаты

Глубина, км

Магнитуда, Mb

Энергетический класс

Широта

Долгота

1

2

3

4

5

6

7

8

6 янв

7:52

51.2555

58.6125

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

4,4

8 янв

7:57

51.1763

58.7322

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,6

5,6

10 янв

15:25

52.1401

57.9906

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

5,9

18 янв

12:00

51.443

58.2886

Белозерский (карьер) – ГГОК

2

2

5,9

20 янв

7:58

51.493

58.6936

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,6

5,3

23 янв

16:17

51.3046

57.901

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

4,9

25 янв

16:27

51.354

57.776

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,7

6,5

26 янв

0:10

51.9868

58.7081

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

5,3

30 янв

9:06

51.197

58.6079

Нет совпадений

3

2,5

5,7

30 янв

11:32

51.2191

58.0307

Нет совпадений

2

2,2

4,4

31 янв

16:40

51.9535

58.7832

Нет совпадений

2

1,9

5

2 фев

15:52

51.3458

58.4267

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,5

5

6 фев

7:45

52.0296

58.4158

Джусинский (шахта) –ОРМЕТ

2

2,2

5,5

Продолжение таблицы

1

2

3

4

5

6

7

8

6 фев

11:54

51.3995

58.022

Нет совпадений

2

2,2

5,1

6 фев

16:04

51.2898

58.0236

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

5,4

13 фев

16:02

51.4924

58.6999

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,5

14 фев

23:48

51.5495

58.3615

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

3,9

21 фев

7:56

51.4723

58.9108

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,7

5,8

21 фев

16:47

51.1833

57.8996

Нет совпадений

3

2,6

5,5

22 фев

14:21

51.1472

58.772

Джусинский (шахта) –ОРМЕТ

2

2,4

6,3

25 фев

16:05

51.478

58.5281

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,5

5,2

26 фев

0:02

51.4276

58.8103

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

4,7

27 фев

16:18

51.3076

57.8221

Нет совпадений

2

2,1

4,3

1 мар

15:55

51.4935

58.3474

Нет совпадений

2

2,2

5,7

2 мар

8:03

51.2003

57.734

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,3

2 мар

9:55

51.6779

58.7987

Нет совпадений

2

2,3

5,6

2 мар

23:47

51.641

58.5338

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,3

6 мар

16:16

51.2365

57.9434

Нет совпадений

2

2,4

4,9

7 мар

15:11

51.1791

57.3658

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

4,7

12 мар

0:00

51.8

58.6833

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,7

4,7

12 мар

12:01

51.3573

57.3652

Нет совпадений

2

2

6,1

12 мар

18:41

53.7185

58.5283

Нет совпадений

3

2,7

6,6

21 мар

7:53

51.365

58.2248

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,1

4,1

22 мар

15:50

51.3869

58.4803

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

4,9

26 мар

15:54

51.3442

58.8702

Нет совпадений

2

2

4,4

27 мар

16:18

51.2886

58.321

Нет совпадений

2

2,1

4,4

2 апр

12:26

51.2018

57.6468

Нет совпадений

2

2,2

6,3

3 апр

17:05

51.1612

58.5623

Нет совпадений

3

2,9

6,4

4 апр

15:12

51.8842

58.412

Осенний (карьер) – ГГОК

2

2,2

5,6

4 апр

15:50

51.6584

58.4932

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

4,8

5 апр

12:24

51.3411

58.4473

Нет совпадений

2

2,1

4,3

6 апр

15:48

51.5478

58.2217

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

5,6

7 апр

8:00

51.3218

58.6411

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,5

5,4

11 апр

11:54

51.5953

58.1931

Нет совпадений

2

2,4

5

15 апр

23:59

51.6938

58.4246

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

4,9

17 апр

16:05

51.2528

58.0191

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,6

24 апр

0:00

51.3737

58.7377

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

5,1

29 апр

14:55

51.1901

58.5061

Нет совпадений

2

2,3

5,6

30 апр

16:01

51.479

58.982

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

5

6 май

15:28

51.4648

58.4042

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

5,2

7 май

7:58

51.8023

58.8105

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,7

4,2

7 май

16:48

51.1398

58.1459

Нет совпадений

2

2,2

5

8 май

23:58

51.5788

58.9345

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

4,9

16 май

7:47

51.4169

58.5004

Джусинский (шахта) – ОРМЕТ

2

2

5,2

16 май

16:21

51.2876

58.1713

Нет совпадений

2

2,1

4,8

22 май

15:37

51.3279

57.8602

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

6,6

25 май

15:53

51.3515

58.8757

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

5,4

31 май

7:50

51.6213

58.7799

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

4,6

3 июн

7:30

51.5819

58.6405

Джусинский (шахта) – ОРМЕТ

1

1,4

3,7

5 июн

12:12

51.1933

58.4823

Нет совпадений

2

2,4

5,5

5 июн

18:28

51.2058

57.9887

Нет совпадений

2

2,1

5

6 июн

16:17

51.4377

58.7821

Нет совпадений

2

2,4

5,6

7 июн

13:15

53.795

58.9619

Нет совпадений

3

2,8

6,7

7 июн

15:51

51.6847

58.2996

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

5,1

7 июн

19:58

51.39

57.9262

Джусинский (шахта) – ОРМЕТ

2

2

4,9

18 июн

15:47

51.2429

58.4613

Весенний (карьер) – ОРМЕТ

2

2,3

4,7

18 июн

23:53

51.5955

58.1316

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,9

21 июн

0:04

53.5523

58.7096

Гайский (шахта) – ГГОК

3

3

7,1

22 июн

15:25

51.6285

56.9398

Осенний (карьер) – ГГОК

2

2,2

5,3

22 июн

15:49

51.4904

58.7995

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

5,6

25 июн

15:40

51.4706

58.9366

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

5,2

Продолжение таблицы

1

2

3

4

5

6

7

8

26 июн

14:14

51.2742

57.8777

Весенний (карьер) – ОРМЕТ

2

2,3

5,2

28 июн

11:57

53.5534

58.9624

Нет совпадений

2

2,4

6,9

4 июл

7:58

51.2555

58.44

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,1

4,1

4 июл

14:54

51.2514

58.4884

Нет совпадений

2

2,1

5,2

4 июл

23:58

51.7161

58.3823

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

4,8

6 июл

8:08

51.5652

58.8077

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

4,6

13 июл

0:00

51.4452

58.8976

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

4,1

15 июл

13:59

51.3374

58.7673

Нет совпадений

2

2,3

6,1

15 июл

23:58

51.2835

58.7014

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

4,8

16 июл

15:58

51.5286

58.9854

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,6

5,4

16 июл

16:50

51.3522

59.3954

Нет совпадений

2

1,7

5,1

30 июл

14:15

51.1483

58.6003

Осенний (карьер) – ГГОК

2

2,4

6,1

31 июл

11:57

51.4968

58.1558

Нет совпадений

2

2

5,6

31 июл

16:00

51.2643

57.898

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,7

1 авг

13:52

51.6876

57.4039

Нет совпадений

2

1,6

5

3 авг

15:46

51.7467

58.2547

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

4,8

4 авг

7:48

51.741

58.5331

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,6

4,6

5 авг

15:24

51.2808

58.6361

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,5

5,8

7 авг

7:46

51.6679

58.8395

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,7

4,8

12 авг

19:35

51.3213

57.8781

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,6

6,4

16 авг

11:56

51.5434

58.1343

Нет совпадений

2

2,2

5,8

17 авг

23:50

51.6071

58.7406

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

4,6

21 авг

8:04

51.4949

58.537

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,1

4,8

21 авг

13:47

51.4566

58.1813

Нет совпадений

2

2,2

6

21 авг

16:06

51.1661

57.9604

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,7

23 авг

12:17

51.3759

58.3461

Нет совпадений

3

2,6

6,2

24 авг

23:50

51.2056

58.2471

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

5,1

3 сен

11:46

51.7272

58.4392

Нет совпадений

2

1,7

5,1

3 сен

15:24

51.1444

58.5793

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,9

6,6

4 сен

8:03

51.5207

58.3661

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

5,4

4 сен

12:59

51.5553

58.9053

Весенний (карьер) – ОРМЕТ

2

1,9

5

6 сен

12:02

51.2337

57.9722

Нет совпадений

2

2,1

4,3

7 сен

16:32

51.6353

58.2442

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

5,1

9 сен

12:34

51.5653

58.7114

Нет совпадений

2

2,3

5

12 сен

12:06

51.2945

58.5739

Нет совпадений

2

1,9

4,9

12 сен

14:15

51.4187

58.5826

Весенний (карьер) – ОРМЕТ

2

1,5

4,6

12 сен

23:54

51.5761

58.5223

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,7

13 сен

13:22

51.5896

58.842

Нет совпадений

2

2,4

5

13 сен

14:55

51.2404

58.7559

Осенний (карьер) – ГГОК

2

2,2

4,7

14 сен

17:10

51.3234

56.872

Нет совпадений

2

2,4

6,2

16 сен

13:16

51.3597

58.5133

Нет совпадений

2

2,3

5,9

16 сен

15:10

51.2319

58.5551

Нет совпадений

2

2,3

5,3

16 сен

18:28

51.1711

58.0815

Весенний (карьер) – ОРМЕТ

2

2

4,8

17 сен

7:40

51.6446

58.7193

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

5

17 сен

12:12

51.6651

58.8456

Нет совпадений

2

2

5,5

17 сен

15:09

51.3067

58.8884

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,7

4,8

19 сен

7:41

51.5939

58.1212

Джусинский (шахта) – ОРМЕТ

2

1,8

5,6

19 сен

7:50

51.7392

58.2228

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,1

4,9

19 сен

13:34

51.3645

58.5194

Нет совпадений

2

1,9

5

19 сен

13:41

51.4621

58.6175

Нет совпадений

2

1,.8

5,1

20 сен

8:13

51.7921

58.2726

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

4,4

20 сен

14:28

51.5614

58.5689

Весенний (карьер) – ОРМЕТ

2

1,8

5,1

20 сен

16:15

51.5032

58.9992

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

5

20 сен

23:56

51.4886

58.9001

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,5

6

22 сен

7:54

51.5821

58.2549

Гайский (шахта) – ГГОК

1

1,4

4,7

23 сен

13:35

51.8086

58.4029

Нет совпадений

2

1,7

5,2

24 сен

14:36

51.3932

58.9552

Нет совпадений

2

2

5,4

25 сен

16:02

51.4034

58.3325

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

4,8

Продолжение таблицы

1

2

3

4

5

6

7

8

25 сен

16:11

51.6453

58.7267

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,5

26 сен

7:56

51.4406

58.3296

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

5,1

26 сен

13:06

51.4188

58.5993

Весенний (карьер) – ОРМЕТ

2

2,5

5,1

26 сен

16:24

51.1514

58.9328

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

4,9

26 сен

23:58

51.3947

58.8472

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,8

3 окт

7:58

51.1529

58.1005

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

4,9

3 окт

13:32

51.2161

58.8007

Нет совпадений

2

2,1

4,6

4 окт

12:15

51.6034

58.3654

Нет совпадений

1

1,5

4,7

7 окт

23:57

51.5346

58.8966

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,6

4,8

8 окт

7:00

51.4981

58.8453

Джусинский (шахта) – ОРМЕТ

2

2,4

5,1

8 окт

16:01

51.5711

58.4806

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,6

9 окт

7:56

51.2868

58.5762

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,5

9 окт

16:03

51.5444

58.8059

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

4,7

12 окт

0:19

51.3525

58.2903

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,1

5,3

12 окт

8:06

51.2224

57.6801

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,6

13 окт

7:53

51.4053

58.618

Гайский (шахта) – ГГОК

1

1,5

4,8

14 окт

14:16

51.5309

58.8938

Осенний (карьер) – ГГОК

2

2,3

4,8

14 окт

15:58

51.146

58.5404

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,9

6,4

14 окт

16:00

51.4102

58.6098

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,7

5,1

15 окт

23:53

51.3378

57.5743

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,3

16 окт

15:09

51.4748

58.7167

Весенний (карьер) – ОРМЕТ

2

2

5,1

16 окт

16:18

51.4153

58.4217

Нет совпадений

2

2

5,7

16 окт

23:55

51.4502

58.6269

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,6

5,5

17 окт

16:03

51.6673

58.6904

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,3

20 окт

15:56

51.2847

58.8086

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

5,3

20 окт

23:58

51.2404

58.678

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,6

22 окт

16:14

51.7624

58.705

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

5,2

22 окт

23:58

51.7963

58.2634

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,7

5,2

23 окт

8:00

51.487

58.4075

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

5,2

23 окт

13:27

51.3551

58.25

Нет совпадений

2

1,9

5,1

24 окт

0:16

51.9212

58.5448

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

5,6

24 окт

7:59

51.9652

58.2992

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

5,7

25 окт

12:02

51.3844

58.3432

Нет совпадений

2

2,2

5,7

27 окт

23:48

51.4849

58.9375

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,5

5,3

29 окт

8:05

51.3001

58.668

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,1

5,3

29 окт

15:58

51.4251

58.5829

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

4,6

29 окт

23:57

51.5465

58.1048

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

3,9

31 окт

15:55

51.1444

58.5793

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,9

6,6

1 ноя

0:21

51.7272

58.4392

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,7

5,1

1 ноя

7:50

51.5553

58.9053

Джусинский (шахта) – ОРМЕТ

2

1,9

5

3 ноя

0:03

51.5207

58.3661

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

5,4

6 ноя

16:08

51.2337

57.9722

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,1

4,3

7 ноя

12:10

51.6353

58.2442

Нет совпадений

2

1,8

5,1

8 ноя

8:04

51.5761

58.5223

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,7

8 ноя

23:50

51.5653

58.7114

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

5

11 ноя

0:13

51.4187

58.5826

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,5

4,6

13 ноя

23:59

51.2945

58.5739

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

4,9

15 ноя

16:01

51.2404

58.7559

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,7

16 ноя

15:59

51.5896

58.842

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

5

18 ноя

16:06

51.1711

58.0815

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

4,8

19 ноя

7:59

51.2319

58.5551

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

5,3

20 ноя

23:58

51.3597

58.5133

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

5,9

22 ноя

23:58

51.3067

58.8884

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,7

4,8

23 ноя

15:57

51.6446

58.7193

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

5

23 ноя

15:59

51.6651

58.8456

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,5

24 ноя

8:02

51.3645

58.5194

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

5

24 ноя

23:58

51.4621

58.6175

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

5,1

25 ноя

16:00

51.7392

58.2228

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,1

4,9

Окончание таблицы

1

2

3

4

5

6

7

8

27 ноя

12:13

51.5939

58.1212

Нет совпадений

2

1,8

5,6

28 ноя

16:07

51.5032

58.9992

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

5

28 ноя

16:51

51.4886

58.9001

Нет совпадений

3

2,5

6

29 ноя

16:12

51.3072

59.5496

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,1

5,7

29 ноя

23:57

51.5614

58.5689

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

5,1

30 ноя

7:59

51.5821

58.2549

Гайский (шахта) – ГГОК

1

1,4

4,7

30 ноя

15:50

51.7921

58.2726

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

4,4

1 дек

23:58

51.8086

58.4029

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,7

5,2

2 дек

7:59

51.3932

58.9552

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,4

3 дек

13:59

51.6453

58.7267

Осенний (карьер) – ГГОК

2

2

5,5

4 дек

0:12

51.4034

58.3325

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

4,8

6 дек

0:02

51.3947

58.8472

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,8

6 дек

7:58

51.4188

58.5993

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,5

5,1

6 дек

8:00

51.1514

58.9328

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

4,9

7 дек

23:05

51.4406

58.3296

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,9

5,1

11 дек

16:03

51.1529

58.1005

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

4,9

11 дек

23:58

51.2161

58.8007

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,1

4,6

12 дек

16:05

51.6034

58.3654

Гайский (шахта) – ГГОК

1

1,5

4,7

13 дек

8:04

51.5346

58.8966

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,6

4,8

14 дек

7:45

51.5711

58.4806

Джусинский (шахта) – ОРМЕТ

2

2

5,6

18 дек

16:02

51.4981

58.8453

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,4

5,1

20 дек

8:12

51.2868

58.5762

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,5

20 дек

15:58

51.5444

58.8059

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,8

4,7

24 дек

13:40

51.3525

58.2903

Весенний (карьер) – ОРМЕТ

2

2,1

5,3

25 дек

16:07

51.2224

57.6801

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,2

4,6

26 дек

16:08

51.4102

58.6098

Гайский (шахта) – ГГОК

2

1,7

5,1

26 дек

23:59

51.4053

58.618

Гайский (шахта) – ГГОК

1

1,5

4,8

27 дек

12:56

51.3378

57.5743

Нет совпадений

2

2

5,3

27 дек

15:58

51.5309

58.8938

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2,3

4,8

27 дек

16:14

51.146

58.5404

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,9

6,4

30 дек

7:57

51.4502

58.6269

Гайский (шахта) – ГГОК

3

2,6

5,5

31 дек

7:58

51.4748

58.7167

Гайский (шахта) – ГГОК

2

2

5,1

31 дек

11:58

51.4153

58.4217

Нет совпадений

2

2

5,7

 

Количество зарегистрированных сейсмических событий и совпадений с взрывами на рудниках горнодобывающих компаний по месяцам:

Январь – 8 совпадений из 11 событий (72,7 %);

Февраль – 9 совпадений из 12 событий (75 %);

Март – 6 совпадений из 13 событий (46,2 %);

Апрель – 8 совпадений из 13 событий (61,5 %);

Май – 7 совпадений из 9 событий (77,8 %);

Июнь – 10 совпадений из 15 событий (66,7 %);

Июль – 8 совпадений из 12 событий (66,7 %);

Август – 9 совпадений из 13 событий (69,2 %);

Сентябрь – 23 совпадения из 36 событий (63,9 %);

Октябрь – 28 совпадений из 33 событий (84,8 %);

Ноябрь – 24 совпадения из 27 событий (88,9 %);

Декабрь – 24 совпадений из 26 событий (92,3 %);

Всего: – 164 совпадения из 220 событий (74,5 %).

Количество совпадений сейсмических явлений с взрывами на:

- Гайском руднике ГГОК (шахта) – 139 совпадений;

- Джусинском руднике ОРМЕТ (шахта) – 9 совпадений;

- Весеннем руднике ОРМЕТ (карьер) – 9 совпадений;

- Осеннем руднике ГГОК (карьер) – 6 совпадений;

- Белозерском руднике ГГОК (карьер) – 1 совпадение.

На рисунке показано расположение эпицентров сейсмических явлений на территории восточной части Оренбургской области за 2019 г.

Из приведенного анализа следует, что 74,5 % геодинамических процессов спровоцировано взрывными работами на рудниках горнодобывающих предприятий, большей частью в шахтах.

Масса взрывчатого вещества, используемого при взрыве в карьере, больше, как правило, на 1–2 порядка, чем в шахте. Тем не менее из 164 геодинамических явлений, совпадающих с взрывами в карьерах и шахтах, на взрывные работы в шахтах приходится 148 или 90,2 % событий. Видимо, это связано с тем, что энергия взрыва в карьере направлена на разрыхление и выброс горных пород и большей частью уходит в атмосферу, тогда как энергия в подземном руднике, наоборот, большей частью поглощается земной корой.

belov1.tif

Эпицентры сейсмических явлений на территории восточной части Оренбургской области за 2019, М 1:25 000

Условные обозначения:

belov1a.wmf – Гайский рудник (шахта);

belov1b.wmf – Джусинский рудник (шахта);

belov1c.wmf – Весенний рудник (карьер);

belov1d.wmf – Осенний рудник (карьер);

belov1e.wmf – Белозерский рудник (карьер);

belov1k.wmf – Южно-Кировский рудник (карьер);

belov2a.wmf – эпицентр зарегистрированного сейсмособытия, совпадающего по времени с взрывом на Гайском руднике;

belov2b.wmf – эпицентр зарегистрированного сейсмособытия, совпадающего по времени с взрывом на Джусинском руднике;

belov2c.wmf – эпицентр зарегистрированного сейсмособытия, совпадающего по времени с взрывом на Весеннем руднике;

belov2d.wmf – эпицентр зарегистрированного сейсмособытия, совпадающего по времени с взрывом на Осеннем руднике;

belov2e.wmf – эпицентр зарегистрированного сейсмособытия, совпадающего по времени с взрывом на Белозерском руднике;

belov2k.wmf – эпицентр зарегистрированного сейсмособытия, совпадающего по времени с взрывом на Южно–Кировском руднике;

belov2l.wmf – эпицентр зарегистрированного сейсмособытия, не совпадающего по времени с взрывами на рудниках.

Скорость распространения продольных сейсмических волн в горных породах может варьировать, в зависимости от их плотности, от 0,3–0,8 км/с в рыхлых осадочных геологических отложениях с плотностью 1,2–1,7 г/см3 до 7,8–8,2 км/с в ультраосновных метаморфических горных породах с плотностью 2,9–3,3 г/см3 [6–8].

Неоднородность и большой разброс зарегистрированных эпицентров сейсмических явлений от рудников, на которых взрывы по времени совпадали с ними, можно объяснить сложным геологическим строением Восточного Оренбуржья с многочисленными тектоническими нарушениями и большой удаленностью (более 200 км) сейсмических станций от места событий.

Для более детального изучения всех происходящих сейсмических явлений и оценки уровня природной и техногенной сейсмической активности Оренбургский федеральный исследовательский центр УрО РАН ведет работы по созданию сети сейсмических станций на территории Гайского городского округа.

Наблюдение за геодинамической активностью позволит выявить и оценить уровень природной и техногенной сейсмичности, принять решение о дальнейшем геодинамическом мониторинге территории, сделать предварительную оценку влияния сейсмической активности территории на возникновение ЧС.

Заключение

Выполненный в статье анализ выявил аномальную сейсмическую активность на территории Гайского городского округа и Новоорского района и показал, что две трети сейсмических событий, произошедших на этой территории, спровоцированы взрывными работами на рудниках горнодобывающих предприятий. Это указывает на необходимость выполнения мониторинга геодинамических процессов, происходящих в районе Гайского ГОКа, и проведения научных исследований геодинамического состояния недр и оценки уровня геоэкологических рисков территории с выявленной повышенной сейсмической активностью. Особенности геологического строения восточной части Оренбургской области для проведения геодинамических наблюдений требуют создания на этой территории сейсмологической сети, состоящей из трех-четырех сейсмических станций.