מערכת משולבת של מגניטומטר וראדון לניטור תופעות גיאודינמיות (חלק מגניטומטריה)

1. מערכת משולבת של מגניטומטר וראדון לניטור תופעות גיאודינמיות (חלק מגניטומטריה) ברעידות אדמה יש שחרור לחצים שמצטברים בקרום כדור הארץ במקום מסוים. כדי לחזות ברעידות אדמה יש צורך להבחין בשינוי לחצים כאלה בעזרת פרמטרים גיאופיזיקליים או גאודזים כמו שדה מגנטי, שדה חשמלי, שפיעת גז רדון, תזוזת קרקע, שינוים במפלס המים בבורות וכו'. זיהוי תהליך הכנת

2. שברים ומיקום רעידות אדמה (M>=4) משנה 1900 עד 2003

3. מדידת השדה המגנטי למטרת חיזוי רעידות • מדידת השדה המגנטי יכולה לשמש כאחת מהשיטות לחיזוי רעידות אדמה. היו ניסיונות בעבר בארצות הברית, יפן ,רוסיה, סין, טורקיה (Johnston’ 1984; Sasai and Ishikawa, 11978; Shapiro and Abdullabekov, 1982; Oshiman et al., 1991; Raleigh et al., 1977). • במדינות האלה הוקמו רשתות של נקודות מגנטיות. לדוגמה, רשת בת 24 תחנות מגנטיות הפועלת בשבר סן-אנדריאס בארצות הברית משנת 1976. קיימות רשתות מגניטומטריות ברוסיה, יפן וסין. בכמה מקרים של רעידות אדמה נרשם מבשר בשדה המגנטי בגודל כמה עשירית של nT . אף על פי שיש מקרי הצלחה (בסין, רוסיה, יפן) נשארת עדיין בעיה רצינית להבדיל בסימנים של רעידות אדמה מהשדה המגנטי שמורכב ממקורות שונים. הסיבה נעוצה בכך שגודל סיגנל הצפוי הוא פחות מהשינוים הנוצרים ממקורות אחרים. המגניטמטרים החדשים מיועדים להתגבר על הקשים הקשורים לגילוי סימן רצוי מהשדה המגנטי.

4. Main specification of potassium Supergradiometer

5. Supergrad magnetic sensors

6. The view on the Amram mountain peak

8. Low magnetic door (stainless steel + concrete) The entrance to the tunnel (view from the opposite mountain).

9. N S 35 m 18 m 20 m 43 m 20 m 36 m SM1 SC DIDD DAQ DAQ Rn2 Rn1 SG3 SM2 SG2 DAQ DAQ DAQ SG3 35 m 172 m SG1 Flux W Figure 11. Equipment layout in the geophysical tunnel Flux – Fluxgate magnetometer Rn1,2 – radon sensors SG1,2,3 – SuperGrad sensors DAQ – control and data acquisition equipment DIDD – component Overhauser magnetometer – SM1,2 seismometer sensors DAQ – control and data acquisition equipment DAQ – control and data acquisition equipment

11. Example of the SuperGrad total field and differences recordings

12. dIdD component magnetic sensor

13. Example of the dIdD total field and three components recordings

14. Points nmb Declination (D) Inclination (I) 1 7 31’ 20’’ 43 57’ 20’’ 2 7 27’ 10’’ 43 58’ 50’’ 3 7 24’ 30’’ 43 57’ 40’’ Component magnetic measurements inside the tunnel Date: 12/08/2003 12:21-15:55 UT Instrument: magnetic theodolite DIM-100 Target Sn3 Pn3 Pn2 Pn1 Sn1 W ~7 m ~7 m Point of measurements SuperGrad Sensors N Results of the measurements Theory and estimations |δT31 |= ~sin(I1)*[ δD*(D3-D1) + (δH – δZ)*( I3-I1)] δT31~300 pT - total field differences between Sn3-Sn1 δD~85 nT – variation of declination; D3,D1 and I3,I1 Declination and Inclination in Pn1 & Pn3 (D3-D1)/L ~ 1’/m

15. Block-diagram of the initial data processing Best fit (new coefficients) SG 1 min SG 50ms SG 1 min “Pure” SG data Time of noise determination Best Averaging Interpolations dIdD 1 min dIdD 1 min dIdD 5 s Best fit (Outer field Elimination) Further data processing

16. SuperGrad differences in June 2003

17. June – October 2003 SuperGrad recordings after the external magnetic field variations elimination.

20. N To Eilat m, New Israel Datum Geology of the area: Precambrian Amram Granite Porphyry is exposed in a structurally elevated block along the western margin of the southern Arava Rift. Major faults of the Rift are 2-4 km to the east of it.

22. Conclusion: • SuperGrad and dIdD magnetometers have been operated uninterraptive since • May 2003 (time of SG configuration changing) with all ordered technical parameters. • All SuperGrad differences are influenced mainly by declination of external field, • because declination of the main field is changed from point to point inside the tunnel. • 3) The proposed data processing technique make it possible to demising natural and artificial noises till gradient of about 0.1pT/m . • 4) The long period variation over the June-October 2003 in SuperGrad differences is conditioned probably by an inner source .