Геофизики Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга адаптировали метод георадиолокации для исследования грунта к условиям сейсмоопасных территорий. Исследования проводятся на глубине до 50 метров. С помощью нового метода можно будет прогнозировать опасные природные процессы — оползни, обвалы, осыпи. Проведение таких исследований особенно важно для города, треть территории которого находится в зоне высокой сейсмической опасности.
«Мы адаптировали метод георадиолокации к сложным геологическим условиям Камчатки. В итоге мы получили детальную картину того, что находится под землей», — отметила ведущий научный сотрудник Научно-исследовательской лаборатории изучения экстремальных явлений Камчатки КамГУ им. Витуса Беринга Вероника Павлова.
Георадиолокация — это способ «заглянуть» под землю с помощью электромагнитных импульсов. Для исследований ученые использовали три портативных радиолокатора — «Тритон-М», «Питон-3» и «ОКО-250». Приборы отправляют в почву электромагнитные сигналы и принимают их обратно, что позволяет увидеть все пустоты, разломы и изменения в структуре грунта.
На сопке Никольской — одном из самых популярных туристических мест города — ученые обнаружили тревожную картину. Здесь нашли систему из 15 активных осыпей, причем крупнейшая достигает 65 метров в длину и 24 метра в ширину. Анализ обломков горных пород показал, что размеры камней варьируются от 1 до 24 сантиметров. Кроме того, в ходе исследования ученые обнаружили, что 70% территории сопки покрыто сетью трещин, из которых большая часть — это комбинация продольных и поперечных разломов. Без трещин осталось всего 10% поверхности. Такое пересечение трещин особенно опасно: оно может привести к образованию новых осыпей и обвалов, когда блоки породы, ограниченные трещинами с разных сторон, теряют устойчивость. При землетрясении этот процесс может резко ускориться.
В районе Култучного озера, где проходят главные транспортные магистрали города, георадары помогли сделать неожиданное открытие. На глубине от 6 до 10 метров под современной дорогой обнаружился древний погребенный рельеф и озерные отложения. Ученые провели детальное исследование участка длиной 800 метров от Театральной площади до «Океанрыбфлота». Под пятиметровым слоем асфальта и гравия они выявили наклонное залегание слоев грунта, что важно учитывать при ремонте и реконструкции дорожного полотна.
Метод оказался особенно полезен для исследования самых опасных участков города — территорий X-балльной сейсмической зоны. Здесь важно знать каждую деталь: состав грунта, наличие подземных вод, устойчивость склонов. Особого внимания требуют участки с близким залеганием грунтовых вод и склонами крутизной более 15% с рыхлой почвой.
На основе полученных данных команда создает научно-методическую основу для применения георадиолокации на Камчатке. Этот опыт поможет и другим дальневосточным регионам с похожими геологическими условиями точнее оценивать риски при строительстве в сейсмоопасных зонах.
Проект реализуется в рамках дальневосточного трека программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» и гранта на изучение грунтовых условий территории Петропавловска-Камчатского.
