Сейсмическая сигнатура небольших подземных химических взрывов связана с выделяемым газом

Ученые, проанализировав сейсмические волны от небольших подземных химических взрывов на полигоне в Вермонте (США), пришли к выводу, что некоторые характеристики этих волн могут зависеть от объема газа, образующегося при взрыве. Это неожиданное открытие может иметь значение для методики использования подобных взрывов в качестве модели для косвенного изучения сейсмических сигналов ядерных детонаций.

Химические взрывы служат суррогатом для изучения специфических сейсмических сигнатур взрывов (отличных от землетрясений), что важно для задач обнаружения и идентификации подземных ядерных испытаний в рамках таких соглашений, как Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. Автор исследования Анастасия Строюкова из Weston Geophysical Corp. отметила, что пока сложно сказать, применимы ли результаты к мониторингу именно ядерных взрывов.

В исследовании, опубликованном в Bulletin of the Seismological Society of America, сообщается, что характеристики продольных (P-) волн зависят от количества газообразных продуктов, высвобождаемых в полости, создаваемой взрывом в породе. Особенно на размер низкочастотной части P-волн влиял остаточный неконденсируемый газ. Это важно для мониторинга, поскольку высокочастотные волны затухают быстрее и могут теряться в шуме на больших расстояниях, тогда как низкочастотные волны можно детектировать и анализировать дальше от источника. Для ядерных взрывов низкочастотная амплитуда также пропорциональна мощности (йелду) детонации.

Строюкова предположила два возможных механизма влияния газа на низкочастотные P-волны: расширяющийся газ может увеличивать объем взрывной полости, либо газ может вызывать длительное растрескивание окружающей породы. Для уточнения этих эффектов необходимо дальнейшее изучение. Взрывы были частью эксперимента NEDE в Вермонте и производились в гранитной породе на глубинах 11–13 метров с использованием аммиачно-селитренных взрывчатых веществ или Composition B.