【doc】俄罗斯萨哈（雅库特）共和国用于和平目的的核爆炸

【doc】俄罗斯萨哈（雅库特）共和国用于和平目的的核爆炸 俄罗斯萨哈(雅库特)共和国用于和平目的 的核爆炸 /6—. KazuyaFujita 引言 }{t乳 . 巷刁 格拉斯诺斯特意外事件及苏联解体后,俄罗斯普遍关注生态破坏,而且特别关注地下 核爆炸,注意力大多集中在新地岛和哈萨克斯坦的塞米帕拉金斯克的试验场,那里既进行 地下试验也进行地面试验.有关塞米帕拉金斯克试验场泄漏放射性气体以及一些显然与核 试验有关的健康问题的报导致使两地于1990年暂停核试验.除了这些试验场的核爆炸 外.出于经济和开发目的,以及为了研究地壳和地幔的构造.前苏联在各地还进行了多次 以和平利用为目的的核爆炸(PNE).其中】2次是在俄罗斯联邦东部的雅库特共和国进 行的.这些试验于l974,J987年期间主要在该共和国西部的米尔尼和乌达切尼的钻石矿 及油田中心附近;三次试验是在雅库特中北部进行的(图】,表1).其中一些和平利用的 圉I萨哈(雅库特)共和国和平利用核爆炸的位置以及有关的深地震测探线大致位置的示意图 (细线);A霍里松;B科拉通;c..金伯里特.虚线表示萨哈(雅库特)共和国的边界. 数字与表I的相对应.LN表示尼兹利湖,UB是乌拉汉皮西塔克河. 一 l6一 缘 /, 徉,,,篪纵黪 国 蜘径漾撤任罅觥 嘴砰缸盱 衰1萨哈(雅库特)共和嗣和平利用的核爆炸 注:有关深度和当量数据取自米可洛娃(1994)和布兹夫(1994).初始时间,震中和震级数据来源:ISC= 国际地震中心的公告.PDE=美国地质调查局.初步测定的震中,被苏勒塔诺夫(1993)引证, YAK昌来自布兹夫(1993).不同于ISC.震中估计是根据文中布兹夫(1993)描述的方位. 核爆炸有放射性物质进人大气,使人们考虑在雅库特共和国的一些健康问题可能是由这些 放射性物质引起的.除了代号为.克里斯托尔的爆炸是为苏联有色金属部进行的以外,其 余这类爆炸都是为苏联地质部进行的. 本篇报告总结了一些在雅库特共和国进行过的以和平利用为目的的核爆炸的地质学和 地震学方面的资料.到目前为止这些资料在公开文献中已有报导,并且该类资料都可以得 到.随着与俄罗斯东部地区科学中心的科学家合作及资料交换的可能性日益增强,这些以 和平利用为目的的核爆炸的资料在研究西伯利亚地台的地质学及结构,在分析各 种介质中 一 l7一 污染物的流动,在区域应力场作用下地区的爆炸效应以及禁止棱试验监测等方丽 都有使用 价值. 1975年8月12日 DUG矩周期垂直向 抽, 菩向同性 帅叫, 烈力俩 核爆炸用于深地震测深 JCT短周期垂直向 -.—, —?—,:.mm ——o1m ———一———, 1_0km 4——一4——,n:s?om ,—— . ——..krn . 蒜1dpT 阿2用科依格(1987)算法计算的.里松特一4短期 台成地震圈.上部的观测波形.第二条为各 向同性震派合戚地震和深度最好的拟台波 形.底部为双力偶冲断层震源作的耀度函数 的一系列合成地震波形(Fujita等人. 】990). 1975年8月12日戈里松特一4试验 在埃基特河左岸砂岩及泥质板岩中引爆, 距位于勒拿河下游的基乌西乌尔低地约19 公里,估计地点为北纬70.77?0.02.,东 经126.95?0.03..在远震测定误差范 围内.这次爆炸是作为由叶戈尔金和契尔 尼绍夫(1983)分析的伏尔库塔一梯克西 深地震浏深测线的一部分而进行的.这次 爆炸由于靠近切尔斯基地震带.所以长期 地被视为一次地震,甚至在苏联地震文献 中被报导.近到1991年在美国编制的和平 利用核爆炸的表中仍被遗漏.在切库罗夫 卡和基乌西乌尔低地附近有感这次爆炸. 离爆炸地37公里的切库罗夫卡,地面及天 花板裂开,窗户振动.悬挂的物体摇摆, 桌上及架子上的小物品掉落(MM烈度为 v一?).在离爆炸地l9公里的基乌西岛 尔,静止的人们有感,而且盘碟略有振动 (MM烈度为?).这次爆炸还引起埃基特 河上游约75公里处小的滑坡.人们对这次 事件提出几种震源机制:从几乎纯正断层 到伴有冲断层的走一滑断层或伴有正断层 的走一滑断层.虽然Kozmin(1984)报告 全部初动都是难缩性的,但区域台站并未 清楚地记录到此次爆炸,看来在雅库特南 部的一些台站那天存在计时问题.然而, 少数远震台站模拟合成地震图表明这一事 件很浅,可以模拟为一个爆炸源(图2);一些区域构造应力可能被释放.这次爆炸是和 平利用校试验.并且在震中也投有引起辐射量的上升,所以于1992年10月16日在《雅 库特报》上首次披露. 1978年8月9日在雅库特共和国进行的一次最大的代号为克拉通一4核爆炸为22千 吨,位于距尼兹希利湖岸l2公里处,为贝里卓伏一乌斯特马雅深地震测深测线的一部 分;钻孔深574米,从顶部到底部为50米砂,50米粉砂岩和泥质板岩互层,320米砂 岩,粉砂岩和泥质板岩互层,80米砂岩,50米粉砂岩和泥质板岩互层及24米砂岩;爆破 一 l8一 深度在砂岩中.爆炸后观察到地面开裂,在半径如0,600术范围内出现喷水冒砂.并且 在距震中300米的一个湖中出现三个小岛.此外.随着湖水位升高,湖岸线位移8,10 米可能是下沉的结果.在该试验场没有观察到不正常的幅射. 但是,1978年8月24目沿谈测线的另一次爆炸,即.克拉通一3却产生了相当大的放 射性污染.这次爆炸是在丘库卡小河左岸石灰岩中进行的,该河是在距埃哈低地以东38 , 99公里的马哈河的一条支流.根据上述资料.此次爆炸场地位于北纬65.958? 0.005..东经112300?0.021..爆炸是在雨天当地时问3点进行的.由于焊缝破裂, 发生放射物泄漏意外事故.泄漏量占20千吨爆炸全部裂变产物的2%.约3平方公 里区 域的放射水平超出本底值,15.5公顷范围内的放射性已达危险程度.一些地方树木死 亡.在丘库卡小河边,有一堆污染物与地下水有接触.该爆炸场地现在是禁区.经常进行 放射性监测. 1979年8月12日.金伯利特一4在达斑潮附近的石灰岩和泥质板岩中弓I爆,该潮位于 托巴雅东南27-28公里,是汉梯一梅尼茨克一勒拿河深地震测线的一部分.该场地无不正 常的辐射. 为经济目的进行的核爆炸 克里斯托尔是一次小(1.7千吨)而浅(98米)的爆炸.它于1974年l0月2日在 乌拉汉皮西塔克小河左岸乌达切尼小镇东北2.5公里处的石灰岩中进行.根据资料,这次 爆炸点的座标是北纬66.455?0.005.,东经l12.387?0.o21..据少数几个台站isc仪 器测定震中距离约4o公里,是雅库特地区和平利用核爆炸中最不准确的,投有达到原定 的乌达切尼矿石处理厂尾渣贮藏库勘查地基的目的.曾预料到此次爆炸会泄漏一些放射性 物质到大气中,事实上此次事件导致几百米范围的土壤污染,而且还形成一个坑,后来用 废矿石填满.目前观察到的放射水平很接近背景值.这次事件很少有远震记录,主要是在 环北极的一些台站. 1976~1987年期间,在米尔尼西南,乌拉汉博托布雅河东部油田进行了六次和平利 用核爆炸,目的是提高油井中原油的流动性.这些油井大致沿东径112.95.分布,位于 乌拉汉博托布雅的支流铁尔杰斯贝特河流域塔斯尤尔雅赫低地南部(虽然仪器测 定的震中 .谢克斯纳位于北部).这些油井是.谢克斯纳(孔47:距塔斯尤尔雅赫72公里),-奥 卡(孔42;距38.0公里),.维亚特卡(孔43;距26.0公里),.聂瓦一l(孔66;距31.5 公里),.聂瓦一2(孔68;距40.5公里)和聂瓦一3(孔61;距42.3公里).局部放射性 异常与.奥卡,谢克斯纳以及.聂瓦一2有关,可能是因被污染气体燃烧所致.奥卡也 用于深地震测深研究.所有这些爆炸都在下塞武纪尼辛斯克地层的白云岩中,很接近基底 花岗岩. 最后于1987年8月12日.一次小的和平利用核爆炸在塔斯尤尔雅赫油田(-聂瓦 一 4)1oin孔盐层中进行,离塔斯尤尔雅赫41.4公里,目的是创建地下贮油条件.此次 爆炸震级较高,约为5.0,据公布爆炸量为3.2千吨.全世界都很好地记录到此次事件. 该场地没有异常幅射. 一 l9一? 结论 有关这些和平利用核爆炸的污染问题已成为萨哈(雅库特)共和国所关注的生态问 题,1990~1992年在各个震中地区进行了广泛的有关幅射的调查.特别是将.克里斯托 尔所释放的放射量与.切尔诺贝利'核电站爆炸进行了比较. 有关这些爆炸对于萨哈(雅库特)共和国的自然体系包括食物链的影响仍在继续研 究.研究包括:象克里斯托尔和.克拉通一3.和平利用核爆炸对于地表水污染的可能 性;克拉通一4对地下水的污染,以及可导致污染水到达地表的断裂带和别的通道的识 别.12次和平利用核爆炸全部是在勒拿河流域进行的,而其中10次是在维留依河流域 内.沿维留依河下游似乎更有利害关系.对于放射性影响的区域性关注是很高的,这是因 为该地区独特的民族文化以及据报导的为缓解被隔离的北部社区的能源短缺.在梯斯基和 基乌西乌尔等城镇建设浮动核反应堆的.通过合作研究计划,地球科学家可以为这些 和平利用核爆炸的地质及地球物理等方面的研究作出贡献;美国地质调查局和其他一些机 构一直在努力获取深地震剥深测线和各次和平利用核爆炸的地震记录.作为回报.我们可 以获得有关这一鲜为人知地区的地质,结构以及构造方面的信息,其中包括震源特征以及 渡传播特征方面的. 一 20一 译自:((SeismologicalResearchLetters)).Vo1.66,No.3,1995 翻译:姜君渝 校对:曹可珍