Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences Russian Journal of Earth Sciences 1681-1208 30094 10.2205/2023ES000881 XWZYVR ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ ORIGINAL ARTICLES ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Studies of the Electrical Resistivity Tomography Monitoring of the Issyk-Ata Fault Zone (Northern Tien Shan) Мониторинговые электротомографические исследования зоны Иссык-Атинского разлома (Северный Тянь-Шань) https://orcid.org/0000-0001-7810-3278 Рыбин Анатолий Кузьмич Rybin Anatoly Kuzmich rybin99@yandex.ru

доктор физико-математических наук;

doctor of physical and mathematical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-0279-7469 Баталева Елена Анатольевна Bataleva Elena Anatolievna elena.bataleva@gmail.com

кандидат геолого-минералогических наук;

candidate of geological and mineralogical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-6675-4265 Забинякова Ольга Борисовна Zabinyakova Olga Borisovna perah.92@inbox.ru https://orcid.org/0000-0003-0725-8023 Непеина Ксения Сергеевна Nepeina Kseniia Sergeevna nepeina.k@mail.ru

кандидат геолого-минералогических наук;

candidate of geological and mineralogical sciences;

 ФГБУН Научная станция РАН в г. Бишкеке Бишкек Киргизия FSBIS Reseacrh Station RAS in Bishkek Bishkek Kyrgyzstan ФГБУН Научная станция РАН в г. Бишкеке Бишкек Киргизия FSBIS Reseacrh Station RAS in Bishkek Bishkek Kyrgyzstan ФГБУН Научная станция РАН в г. Бишкеке Бишкек Киргизия FSBIS Reseacrh Station RAS in Bishkek Bishkek Kyrgyzstan ФГБУН Научная станция РАН в г. Бишкеке Бишкек Киргизия FSBIS Reseacrh Station RAS in Bishkek Bishkek Kyrgyzstan 10 12 2023 10 12 2023 23 4 1 13 02 11 2023 20 11 2023 https://rjes.ru/en/nauka/article/30094/view

В 2023 году выполнены мониторинговые геофизические исследования методом электротомографии (ЭТ) вдоль трёх профилей, секущих в поперечном направлении зону простирания Иссык-Атинского разлома. Проведено детальное изучение наблюденных вариаций кажущегося электросопротивления, которые характеризуют изменение электрических свойств верхней части разреза земной коры с 40-минутной дискретизацией во времени. С помощью анализа разностных псевдоразрезов кажущегося сопротивления, построенных по результатам ЭТ-мониторинга, для всех трех профилей мониторинга определен наиболее информативный интервал кажущихся глубин с точки зрения геоэлектрической активности. Соответственно, для кажущейся глубины 24 м на каждом профиле мониторинга сделана оценка геодинамической активности этих участков Иссык-Атинского разлома на основе анализа величины двух параметров: амплитуды вариаций кажущегося сопротивления и коэффициента корреляции вариаций электросопротивления с лунно-солнечными твердыми приливами. Высокие значения этих параметров, по нашему мнению, определяют местоположение современных активных зон разлома.

In 2023, monitoring geophysical studies were carried out using the electrical resistivity tomography (ERT) method along three profiles that cross the strike zone of the Issyk-Ata fault in the transverse direction. A detailed study was carried out of the observed variations in apparent electrical resistivity, which characterize the change in the electrical properties of the upper part of the Earth’s crust section with a 40-minute discretization in time. Using the analysis of difference pseudo-sections of apparent resistivity, constructed based on the results of ERT monitoring, the most informative pseudo-depth interval from the point of view of geoelectric activity was determined for all three monitoring profiles. Accordingly, for a pseudo-depth of 24 m on each monitoring profile, an assessment was made of the geodynamic activity of these sections of the Issyk-Ata fault based on an analysis of the magnitude of two parameters: the amplitude of apparent resistivity variations and the correlation coefficient of electrical resistivity variations with lunar-solar solid tides. High values of these parameters, in our opinion, determine the location of modern active fault zones.

 Северный Тянь-Шань Иссык-Атинский разлом геодинамическая активность электрический мониторинг электротомография Northern Tien Shan Issyk-Ata fault geodynamic activity electrical monitoring electrical resistivity tomography Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 22-27-00567). The study was supported by a grant from the Russian Science Foundation (project no. 22-27-00567).

Абдрахматов К. Е., Джумабаева А. Б. Сегментация Иссык-Атинского разлома (Северный Тянь-Шань) // Вестник Института сейсмологии Национальной академии наук Кыргызской Республики. 2014. № 1 (3). С. 24-30. EDN: YRRLFP Abdrakhmatov K. E., Dzhumabaeva A. B. Segmentation of the Issyk-Ata Fault (Northern Tien Shan) // Bulletin of the Institute of Seismology of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic. - 2014. - No. 1(3). - P. 24-30. - EDN: YRRLFP (in Russian). Балков Е. В., Панин Г. Л., Манштейн Ю. А. и др. Электротомография: аппаратура, методика и опыт применения // Геофизика. 2012. № 6. С. 54-63. EDN: RZDIMJ Balkov E. V., Panin G. L., Manshtein Y. A., et al. Electrotomography: equipment, methods and application experience // Journal of Geophysics. - 2012. - No. 6. - P. 54-63. - EDN: RZDIMJ (in Russian). Баталева Е. А., Баталев В. Ю., Рыбин А. К. К вопросу о взаимосвязи вариаций электропроводности земной коры и геодинамических процессов // Физика Земли. 2013. № 3. С. 105. DOI: 10.7868/S0002333713030034 EDN: PYSGQF Bataleva E. A., Batalev V.Y., Rybin A.K. On the question of the interrelation between variations in crustal electrical conductivity and geodynamical processes // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2013. Vol. 49, no. 3. P. 402-410. DOI: 10.1134/S1069351313030038 EDN: RKWBVN Баталева Е. А., Рыбин А. К., Баталев В. Ю. Вариации кажущегося сопротивления горных пород как индикатор напряженно-деформированного состояния среды // Геофизические исследования. 2014. Т. 15, № 4. С. 54-63. EDN: TANHDR Bataleva E. A., Rybin A. K., Batalev V. Y. Variations of Rocks Apparent Resistivity as an Indicator of Stress-Deformed State of the Medium // Geophysical research. - 2014. - Vol. 15, no. 4. - P. 54-63. - EDN: TANHDR (in Russian). Зарипов Р. М. Специфика электротомографии при анализе разломных зон Приольхонья (Западное Прибайкалье) // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. №3 (86) С. 56-65. EDN: RZOFHL Zaripov R. M. Specificity of Electrical Resistivity Tomography in Analyzing Fault Zones of Priolkhonye (Western Baikal Region) // Proceedings of Irkutsk State Technical University. - 2014. - No. 3(86). - P. 56-65. - DN: RZOFHL (in Russian). Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров: Определения, теоремы, формулы. М.: Наука, 1974. 831 с. Korn G., Korn T. Handbook of mathematics for scientists and engineers: Definitions, theorems, formulas. - Science, 1974. - 831 p. Многоэлектродная электроразведочная станция «Скала-48» для работы методом сопротивлений и вызванной поляризации: руководство пользователя. 50 с. URL: https://kbelectrometry.ru/catalog/skala-48k12/ «Skala-48». Multielectrode electrical prospecting station «Skala-48» for operation using the resistivity and induced polarization method: user manual. - 50 p. - URL: https://kbelectrometry.ru/catalog/skala-48k12/ (visited on 09/19/2023) ; (in Russian). Рыбин А. К., Баталева Е. А., Александров П. Н. и др. Электромагнитные исследования современных геодинамических процессов литосферы областей внутриконтинентальной орогении, на примере Тянь-Шаня // Физика Земли, 2022, № 5, С. 98-115. DOI: 10.31857/S0002333722050234 EDN: DLVQFE Rybin A. K., Bataleva E. A., Aleksandrov P. N., et al. Electromagnetic Studies of Present Geodynamic Processes in the Lithospheres of the Regions of Intracontinental Orogeny: the Tien Shan Example // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. - 2022. - Vol. 58, no. 5. - P. 690-705. - DOI: 10.1134/S1069351322050093. - URL: https://doi.org/10.1134/S1069351322050093. Рыбин А. К., Забинякова О. Б., Баталева Е. А. и др. Геоэлектрическая модель зоны Иссык-Атинского разлома (Северный Тянь-Шань) // Геофизика. 2023. № 3. С. 45-50. DOI: 10.34926/geo.2023.35.22.006 EDN: KKAOGI Rybin A. K., Zabinyakova O. B., Bataleva E. A. i dr. Geoelektricheskaya model' zony Issyk-Atinskogo razloma (Severnyy Tyan'-Shan') // Geofizika. 2023. № 3. S. 45-50. DOI: 10.34926/geo.2023.35.22.006 EDN: KKAOGI Bataleva E. Features of the manifestation of lunar-solar tides in the electromagnetic parameters of the active fault zones of the Tien Shan // E3S Web of Conferences. Vol. 196. Paratunka: EDP Sciences, 2020. P. 03003. DOI: 10.1051/e3sconf/202019603003 EDN: RHLZIM Bataleva E. Features of the manifestation of lunar-solar tides in the electromagnetic parameters of the active fault zones of the Tien Shan // E3S Web of Conferences. Vol. 196. Paratunka: EDP Sciences, 2020. P. 03003. DOI: 10.1051/e3sconf/202019603003 EDN: RHLZIM Bataleva E. On the question of the relationship of variations in geophysical fields, lunar-solar tidal effects and seismic events // E3S Web of Conferences; Editors: Salikhov N., Shevtsov B.M., Vilayev A. Vol. 127. Paratunka: EDP Sciences, 2019. P. 02019. DOI: 10.1051/e3sconf/201912702019 EDN: VLCBKP Bataleva E. On the question of the relationship of variations in geophysical fields, lunar-solar tidal effects and seismic events // E3S Web of Conferences; Editors: Salikhov N., Shevtsov B.M., Vilayev A. Vol. 127. Paratunka: EDP Sciences, 2019. P. 02019. DOI: 10.1051/e3sconf/201912702019 EDN: VLCBKP Loke M. H. Tutorial: 2-D and 3-D electrical imaging surveys. 2009. 144 p. Loke M. H. Tutorial: 2-D and 3-D electrical imaging surveys. 2009. 144 p. Rybin A., Bataleva E., Nepeina K. Deep Structure and Dynamics of the Issyk-Ata Fault (Northern Tien Shan) // A. Kosterov et al. (eds.), Problems of Geocosmos-2022, Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences, 2023. P. 213-226. Springer Nature Switzerland AG DOI: 10.1007/978-3-031-40728-4_15 Rybin A., Bataleva E., Nepeina K. Deep Structure and Dynamics of the Issyk-Ata Fault (Northern Tien Shan) // A. Kosterov et al. (eds.), Problems of Geocosmos-2022, Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences, 2023. P. 213-226. Springer Nature Switzerland AG DOI: 10.1007/978-3-031-40728-4_15