Рассмотрены возможности моделирования пространственных структурных форм и объемов неоднородностей зон очагов и оценки их максимально возможных землетрясений по данным двухмерных скоростных моделей. В поисках решения важных практических задач сейсмического районирования вопросы установления геометрии и физических характеристик очагов землетрясений, их связи с особенностями глубинного строения коры, с составом, напряженным состоянием и др. характеристиками среды находятся до сих пор недостаточно исследованными. По современным представлениям зоны очагов землетрясений представляют собой локальные объемы в земной коре, характеризующиеся по сравнению с окружающей средой повышенной или избыточной упругой напряженностью. Накопление упругих напряжений в их пределах происходит в течении длительных отрезков времени исчисляемых многими годами и даже столетиями. Поэтому очаги сильных землетрясений характеризуются большой устойчивостью и стабильностью. Разрядка в их пределах в виде землетрясения происходит тогда, когда упругие напряжения достигают критической величины. Величина землетрясения относится к его очагу. Она определяется объемом собственного очага и связана с энергией землетрясения простым соотношением. Из него вытекает, что каждой зоне очага свойственно свое максимально возможное землетрясение («n» - некоторый коэффициент), при котором освобождается предельное количество упругой энергии, накопленной во всем ее объеме. Чем больше объем зоны очага, тем сильнее может быть ожидаемое землетрясение. Поэтому, определив объем очаговой области и зная коэффициент «n», можно заранее прогнозировать энергию, либо максимальную магнитуду ожидаемого возможного землетрясения. Пользуясь соотношением (Садовский,1983) зависимости между энергией, магнитудой и объемом очаговой области для кавказских землетрясений, и используя это выражение, приняв коэффициент n=3, дается формула для определения магнитуды. С целью получения более сведений о структуре и объеме очаговой зоны землетрясений приводятся результаты специальных работ по моделированию пространственных форм и объемов неоднородностей зон очагов и оценки их Мmax. Подробно изложены теоретические предпосылки с учетом главных напряжений геостатической части разностного поля упругих напряжений и методика прогнозирования локальных аномальных зон избыточных значений упругой напряженности или объемов очагов землетрясений по данным площадной сейсморазведки (КМПВ) о распределении продольных (пластовых) скоростей сейсмических волн. Рассмотрение приведенных в разделе соотношений, свидетельствует о том, что разностное поле упругой напряженности находится в функциональной зависимости от распределения физических параметров среды: удельного веса, скоростей распространения продольных и поперечных волн, их отношения, а также мощности. Поэтому возможность выделения локальных аномальных зон повышенных или избыточных значений напряженности может быть сведена к выявлению зон повышенных значений физических параметров среды в некотором объеме земной коры сейсмоактивной области. В качестве исходных для моделирования были использованы материалы профильно-площадных наблюдений КМПВ, расположенных в пределах систем разломов южного склона Б. Кавказа и смежных территорий, включая зоны Закаталы-Шеки-Огуз-Мингечаур-Исмаиллы и Шемаха. Все материалы профилей представлены с использованием алгоритма преобразования всего поля отраженных волн в скоростную модель среды с достаточной степенью точности определения пластовых скоростей. Эти модели, по-существу, представляют распределение разномасштабных скоростных неоднородностей среды. Они позволяют в изученном разрезе выделять ряд комплексов пород с определенным диапазоном изменения скоростного параметра. Кровля их отбивает уровни, дифференцирующие разрез в плоскости обработанного профиля на различные комплексы. Это дает возможность представлять среду, как систему отдельных образований, каждый из которых характеризуется еще своей внутренней неоднородностью. Здесь впервые приводится также новая двухмерная скоростная модель разреза по профилю через Исмаиллинскую и Шемахинскую зону землетрясений (Бабазаде, 1982) по материалам профиля КМПВ-1-1979 года. Полученные двухмерные скоростные модели в пределах глубин до » 40±5 км. позволили выделить несколько комплексов. На их основе были построены графики изменения интервальных скоростей вдоль линии наблюдения. В качестве примера приводятся графики по двум профилям. Графики показывают латеральную изменчивость скоростного состава каждого комплекса с появлением на них локальных аномальных зон повышенных скоростей со скачком скорости в 200 м/с и более. Совместное рассмотрение кривых графиков по каждому из профилей в отдельности и по их совокупности показывает, что локальные зоны повышенных скоростей проявляются на определенных участках, коррелируясь по глубине и по латерали. Эти участки или зоны образуют объемы, которые отличаются от вмещающей среды достаточной контрастностью физических свойств, обусловливающих сравнительно высокую жесткость среды (Бабазаде,1988). На основе анализа и расчетов по формулам определяется, что жесткость есть характерная способность твердых тел испытывать при действии больших напряжений сравнительно малые деформации. При заданной плотности и толщине пласта отличие скорости уже на 200м/с является достаточным для усиления контрастности локальной зоны и повышения ее жесткости по сравнению с вмещающей средой. Объемы среды с такими свойствами представляют собой зоны повышенной или избыточной напряженности. В них происходит накопление упругой энергии, процесс которого может контролировать механизм подготовки землетрясения. В пределах рассматриваемой территории такие зоны оказались безинверсионными. Однако здесь они подстилаются относительно однородным слоем со скоростями 7,7-7,9 и мощностью в среднем 10 км. Наиболее контрастными свойствами объемов земной коры отличаются зоны Исмаиллинских и Шемахинских землетрясений. Для них выделяются единый в общем конусообразно сужающийся с глубиной до 10-15 км объем, переходящий далее в два дополнительных высокоскоростных объема с контрастными свойствами. Эти локальные объемы, надо полагать, отражают крупные петрографические неоднородности земной коры. Высокая прочность земного вещества, характеризующая эти объемы, способствует накоплению и нарастанию в их пределах упругих напряжений. Поэтому эти объемы земной коры, увязывающиеся с областями существования эпицентров произошедших и происходящих землетрясений, отличаются постоянством, «долгоживучестью» и повторяемостью. По данным всех профилей в Шеки-Варташенской зоне очагов выделялась коррелирующаяся по глубине локальная зона повышенных значений интервальных скоростей. Анализ полученных данных показывает, что ширина локальных аномальных зон повышенных значений скоростей каждого профиля с глубиной уменьшается. Это приводило к представлению сечения очаговых зон в плоскости профиля в виде усеченного конуса, сужающегося с глубиной. Выявленный конус, представляющий собой контрастный объем земной коры, характеризуется также относительно высокой плотностью земного вещества, что способствует накоплению в его объеме упругой энергии. Таким образом, была определена модель среды формирования очаговой зоны землетрясений, объясняющая взаимосвязанность скоростных параметров среды с показателями сейсмичности. Собственно очаговая область, характеризуемая в пространстве скоплением эпицентров землетрясений ( в отдельные же периоды областями сейсмического затишья), выделяется в виде локального объема, отличающегося от вмещающей среды своей контрастностью по физическим свойствам. Эта контрастность, коррелирующаяся по глубине, представляет объем среды в виде усеченного конуса, с которым увязываются и области эпицентров местных землетрясений. Внутри таких объемов выявлены полосы пониженной скорости сейсмических волн с изменяющейся мощностью на разрезах от 5 до 20 км. и шириной 2-8 км. Эти дилатансионно-разуплотненные полосы примыкают к поперечным внутри очаговым зонам разломов, как например в пределах Шемаха-Исмаиллинских очагов они располагаются вблизи в контакте с Западно-Каспийским глубинным разломом. Принцип вышеизложенной методики построения и районирования территорий очаговых зон по скоростным (или многопараметрическим) моделям зависит от степени изученности земной коры в этом смысле. Представления о пространственном изображении очаговых объемов физических неоднородностей среды получены также для Картлийского, Мцхетского, Ахалкалакского и др. очагов в пределах изученных глубин М. Кавказа с внутриинверсионными полосами вблизи внутренних разломов. Обнаруженные в этих случаях очаговые объемы подстилаются дилатансионно-инверсионным слоем регионального характера над границей Мохоровичича. По установленным моделям форм локальных очаговых объемов в виде усеченного конуса, шара, цилиндра в работе предложены расчетные возможности оценки ожидаемой магнитуды землетрясения. Получаемая модель очаговой зоны в виде усеченного конуса, сужающегося с глубиной, на дневной поверхности будет отображаться в виде кругов с малыми и большими радиусами. Приводится плановое расположение выделенных аномальных зон с высокой прочностью – Закаталы-Алазанская и Мингечаур - Шекинская. Последняя имеет ширину около 50 км. и протяженность 85 км. Верхняя граница ее уровней проходит в среднем на глубине около 2 км. от дневной поверхности. Конкретно по этой модели и на основе ее параметров вычислена максимальная магнитуда возможного землетрясения (Бабазаде,1996). В пределах области подготовки, которая много больше собственно очаговой области, максимальные напряжения могут мигрировать, вследствии колебаний, свойственных блочным системам. Из результатов расчетов видно, что даже при значительных изменениях параметров модели очаговой зоны, значение максимальной магнитуды изменяется относительно слабо, оставаясь в среднем равной 7,15.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Локальные особенности динамики очаговых зон по данным интерпретации детальных сейсмических мониторинговых наблюдений на Шемахинском полигоне относятся к очень важному разделу по исследованию процессов подготовки землетрясений. Причиной значимости полученного весьма ценного материала по микросейсмичности в виде продольных и поперечных волн от местных и близких землетрясений является то, что он охватывает периоды предшествующие серии довольно сильных событий, случившихся на исследуемой площади в ноябре-декабре 1981 г. Шемахинская очаговая зона с ее Исмаиллинской и другими подзонами характеризуется сильнейшими землетрясениями прошлого и постоянной многолетней сейсмической активностью. Было получено свыше 1300 сейсмограмм с качественной записью. Полученные исключительно ценные материалы этих наблюдений были использованы для определения гипоцентров слабых землетрясений, районирования очаговой области по плотности расположения эпицентров землетрясений в пространстве, установления динамических простанственно-временных структур в вариациях уровня группируемости плотностного сгущения и сейсмической активности по слабым землетрясениям перед относительно сильными землетрясениями, связи собственных структур сейсмичности с разломами, а также для поиска особенностей и деталей геодинамики режима микросейсмичности, характеристик временного хода параметров высокочастотного поля микросейсм, анизотропии упругих параметров и напряженного состояния среды, особенно в процессе подготовки сильных землетрясений. Определение координат гипоцентров микроземлетрясений осуществлялось с применением локальных сейсмических годографов, построенных с учетом блокового скоростного и глубинного строения земной коры района. В результате интерпретации материалов локальных исследований станциями "Черепаха" построены схемы расположения эпицентров землетрясений, зарегистрированных в пределах Шемаха-Исмаиллинского района и сопредельных с ним территорий. Предельная ошибка построения эпицентров 1,5-2 км. Эти схемы эпицентров послужили основой для составления карт изолиний их плотности за период I979-I980, 1881 г, до возникновения сильных Шемаха-Исмаиллинских землетрясений и период после этих землетрясений до апреля 1982 г. За первый период отчетливо выделяются три обособленные области локального сгущения эпицентров, которые в пространстве образуют кольцо, окружающее очаговую область будущего Исмаиллинского землетрясения 29.11.1981 г. с М=5,4 и характеризующаяся затишьем по изолиниям общего поля слабых толчков. В следующий период перед главным событием дифференцированное поле плотности эпицентров стягивается к уровню плоскости его разрыва и затишье охватывает большую территорию. Описано также, выделяемое по кольцевому распределению шести сейсмоактивных зон с A10=0,5-1,0, сейсмическое затишье в области Шемахинского землетрясения 19.11.1981 г. Таким образом, ясно распознаны сдвоенные области затишья, предваряющие происшедшие, почти в одно время два сильных землетрясения. Изучение структуры поля напряжений перед. Шемаха-Исмаиллинским землетрясением 1981 г. осуществлялось с использованием величины различия во временах прихода к точкам наблюдений поперечных S - волн разной поляризации. С разных компонент записи сейсмограммы снимались времена прихода волн S от землетрясений с разными азимутами и определялись их разности Δts1-s2 , характеризующие анизотропию скоростей сейсмических волн. Приводится построенная схема изохрон максимальных величин Δts1-s2, характеризующая распределение анизотропии скоростей S - волн. Преобладающие ориентации осей максимальных значений Δts1-s2 на ней подразделяются на три типа в зависимости от азимута подхода колебаний - CЗ-ЮВ и СВ-ЮЗ направлении для всей территорий и субширотном для ее западной части. Выделялись два участка, с-повышенным значением Δts1-s2 ≥0,9: один в юго-восточной части района, другой в северо-западной. 0тносительно большая анизотропность ( > 1,4 с) наблюдалась на юго-восточном Шемахинском участке. Эти участки трактовались как зоны повышенной трещиноватости и концентрации напряжений.

Исследованиями пространственно-временных процессов подготовки землетрясений в анализируемом районе выявлены эффекты парных, синхронных и миграционных явлений, в том числе – землетрясения - извержения грязевого вулкана на удалении ~200 км друг от друга с разницей во времени одни сутки. Для Исмаиллинских местных землетрясений по данным форшоков и афтершоков демонстрируется обнаружение кольцевой активизации и затишья, заполненного событиями после главных толчков. Детально исследованы явления сейсмического шума и гидрогеодинамического режима перед Спитакским землетрясением 7.XII.1988, удаленным от места наблюдений на расстояние ~400 км. Обнаружены высокоамплитудные эффекты в важных временных рядов, изменений уровня подземных вод по 4 наблюдательным скважинам. Представлены данные наблюдений ВСШ, записанные за двухнедельный период с 29.XI по 9.XII.1988 г. шестью автономными станциями в Шемахинском районе Азербайджана, а также анализ огибающих этих шумов. Гидрорежимные аномалии явились также предвестниками другого Рудбарского землетрясения в Иране. Вообще сильные события в Каспийском море 1986 г., и Спитакское 1988 и Рудбарское землетрясения 1990 г. порождают сейсмический шум.

Рассмотрение пространственного распределения землетрясений позволила установить характерные особенности формирования областей уже происшедших сильных землетрясений за I971-I986 гг. и наметить место и время начала формирования еще не реализовавшихся процессов. Среди трех выделенных областей затиший в виде "бухт", ярко проявляется процесс формирования Исмаиллинского землетрясения с М=5,4 (29.11.1981 г.). Выявлены две не реализовавшие себя зоны затишья, прогнозируемые предположительно как зоны будущих вероятных землетрясений в районе Варташен и Шеки, где целесообразно расширить геофизические и геохимические режимные наблюдения. Далее приводятся результаты изучения хода развития сейсмического процесс по слабым землетрясениям с К=8-10 и определения предвестников типа сейсмического затишья второго рода для относительно сильных землетрясений за исследуемый период по данным обработки параметров. Выбор нижнего предела информативных по затишьям событий производится в процессе работы относительно каждого из сильных событий соответственно их величинам, исходя из положения, что аномальные изменения сейсмического режима проявляются в статистике землетрясений энергетических классов 3-4 порядка ниже прогнозируемого. Оценивались размеры областей затишья, времена подготовки, а также выявлялась зависимость величины и времени образования области подготовки от энергии основного толчка. В результате исследований получены размеры областей подготовки(S) землетрясений на суше Азербайджана и временные интервалы аномального падения уровня сейсмической активности (Тан). Построенные графики зависимости K=f(S) - размеров областей подготовки и K=f(Т) – времен их формирования от энергии землетрясений носят экспоненциальный характер. Причем, в диапазонах более низких энергетических классов времена аномалий близки, а сростом энергий землетрясений времена аномалий резко увеличиваются. Для исследованных землетрясений выявлены кольцеобразные формы областей их подготовок, характеризуемые затишьем и повышенной сейсмчностью в прилегающих к ним территориям вокруг. Наблюдается разрастание областей затиший во времени пред сильными землетрясениями. Более подробно был исследован режим перед Каспийским землетрясением 6.03.1986 г. (φ=40,06°; λ=51,63; М=6,2), поскольку вопрос о существовании сейсмического затишья, его значимости и информативности для сейсмоактивных частей Каспийского моря не изучался. Определение сейсмического затишья здесь осуществлялось с учетом режима в области очага и вне него на прилегающих обширных территориях, тем самым использовалась контрастность сейсмичности в разных областях изучаемого района. Размеры исследуемой области вокруг изучаемого эпицентра землетрясения за 10 лет до и 1 год после него определялись в пределах круга радиусом 464 км в соответствии с теоретическими оценками указанных значений для зоны подготовки толчка такой силы. За исследуемый временной период гг. выявлялось и описано пять этапов особенностей проявления сейсмичности перед возникновением сильного события. Обнаруженное сейсмическое затишье сходно с возникновением зоны покоя по средним и слабым землетрясениям (сейсмическое затишье II рода по ). Формирование очаговой зоны по полученным границам затишья на уровне землетрясений II-го класса за разные периоды сравнивались с таковыми для землетрясений суши в пределах Кавказа. В отличии от последних, в морских условиях, образующаяся зона затишья группируемости землетрясений уменьшается в пространстве в процессе подготовки главного толчка.

Далее приводятся результаты анализа особенностей проявления процессов подготовки землетрясений в вариациях протяженных реализаций временных рядов геофизических параметров Шемаха-Исмаиллинской очаговой зоны. По методике и критериям Уломова (1979), Добровольского (1980) и др. приведены сведения о радиусе зон эффективного проявления предвестниковых дефорамаций. Используя эти сведения из 359 происшедших землетрясений за I98I-I986 гг., в пределах Шемаха-Исмаиллинской зоны были отобраны 52 землетрясения с К≥9, которые теоретически должны были влиять на наблюдаемые вариации геофизических и геохимических полей в пределах территории исследований. С целью выявления причинно-следственных связей между глубинными процессами и изменением геофизических и геохимических. полей были проведены в течение гг. режимные наблюдения за вариациями геоэлектрического, геомагнитного полей и гидрохимией минеральных вод. Сопоставление и систематизация результатов режимных наблюдений с сейсмичностью, позволили выделать по величине и форме вариаций пять периодов, которые коррелируют между собой во времени. Сейсмически высокоактивным периодам (П и У) с XI.1981 г. по XII.1982 г. и с VI.1985 г. по VIII.1986 г. соответствует высокие частота и флуктации геофизических и геохимических полей. В предшествующее этим периодам время (I, IV) с I. I98I г. по XI. 1981 г. и с 04.1984 г. по VI.1985 г. наблюдается сравнительное оживление сейсмичности и флуктации геофизических и геохимических полей, В промежутке времени между указанными периодами наблюдается сейсмически не активный участок (Ш) с ХП.1982 г. по IV.1984 г., в течении которого изменение геофизических и геохимических полей носит спокойный характер. На фоне отмеченной периодичности отмечаются многочисленные высокочастотные отклонения. Для выявления скрытых периодичностей в этих вариациях использован метод интегрального преобразования Фурье. В результате расчетов в вариациях геофизических, геохимических и сейсмических полей были выделены единые периоды равные: 449-392, 369-306, 285-251; 217-196, 185-163, 148-133, 118-112, 109-95, 87-77, 68-60, 58-51, 48-46,. 44-43, 38-36, 33-31, 28-27 суткам. Совпадение спектральных составляющих кривых изменения геофизических и геохимических полей не является случайным, а свидетельствует об общности порождающих их причинах. Ряд периодов совпадают с периодами характерных для: приливов Земли, вариациями космических лучей, температур и др. Вместе с установленными периодическими вариациями геофизических и геохимических полей, в них присутствуют и непериодические вариации связанные с землетрясениями. Детально рассмотрено отражение девяти землетрясений с К > II в вариациях геофизических и геохимических полей. Анализ фактического материала режимных наблюдений показал, что в пределах Шемаха-Исмаиллинской зоны геофизические и геохимические поля достаточно четко отражают периоды сейсмической активизаций и отдельные землетрясения. Высокочастотные вариации удовлетворительно коррелируются с сейсмически активными периодами. В абсолютном большинстве случаев моментам сейсмической разрядки в земной коре предшествуют аномальные понижения этих полей. При этом в вариациях полей находят отражение как относительно сильные (К>П). так и слабые (9<К<П) местные землетрясения. Сильные сейсмические толчки обычно предваряются стабильными долговременными (1-2 месяца) бухтообразными аномальными минимумами, а слабые - краткосрочными (2-10 дней) скачкообразньми вариациями. Наибольший аномальный эффект фиксируется в тех случаях, когда сейсмический очаг приурочен к структуре, в пределах которой расположена конкретная точка режимных наблюдений, или сейсмическая разрядка происходит в зоне разлома, В ряде случаев сейсмические толчки значительной силы, в зависимости от местоположения гипоцентра, фиксируются в аномалиях поля на одном пункте и не отражается возмущениями на других пунктах наблюдения и наоборот, удается засечь аномальный эффект достаточно слабого землетрясения, очаг которого расположен на значительном расстоянии от точки наблюдения. Таким образом, отражение сейсмического события в эмпирических кривых для различных землетрясений и пунктов наблюдений подчас носит различный характер. Попытка скоррелировать аномалии электрической проводимости горных пород с землетрясениями показала, что из анализа построенных азимутальных диаграмм выявляется зависимость знака вариации рк от взаимного расположения пунктов наблюдений и очагов землетрясений.

Глава 5. Сейсмологические модели геодинамики масштабных процессов подготовки очаговых зон землетрясений. Изложено исследование по моделированию процессов подготовки очаговых зон землетрясений на основе наблюденных вариаций скоростей сейсмических волн. Данные о месте и времени появления различных предвестников могут способствовать оценке размеров области подготовки сильного землетрясения, где перед ним происходит изменение напряженного состояния. При создании моделей очаговых зон сильных землетрясений необходимо учитывать более длительные и крупномасштабные процессы, связанные с движениями крупных геотектонических единиц и перестройкой напряженного состояния в большом объеме. С появлением дилатансионно-разрушаемых объемов отождествляются также области очагов форшоков, которые должны фиксироваться как зоны пониженных сейсмоскоростей. Явление "сейсмоскоростной аномалии" явилось одним из важных прогностических признаков готовящегося землетрясения. Изменения скоростей сейсмических волн обусловлены, как полагают, приращениями мелкой трещиноватой пустотности или иначе дилатансионных неупругих деформаций массива под воздействием тектонических напряжений. Все значимые вариации величины отношения скоростей упругих волн Vp, Vp / Vs получены при наблюдениях за слабыми землетрясениями, возникающими в окрестности сильного толчка, с которым и пытаются связать эти вариации.

Здесь рассмотрены вопросы изучения пространственно-временных вариаций отношения скоростей упругих волн VP/VS при наблюдениях за слабыми землетрясениями Восточного Кавказа в связи с подготовкой сильного толчка.

Кратко дается обзор методов определения значений отношения VP/VS и обосновывается применение в настоящем исследовании способа Вадати. Исходными для проведения этих исследований послужили данные о временах первых вступлений ТР, ТS и разность их времен от более, чем 3000 событий с K=6 -13 за период I979-I990 гг. В среднем в каждый год использовались данные свыше 250 землетрясений. Систему наблюдений составляли 17 стационарных и 5 временных станций в разные годы на территории Азербайджана, а также 13 станций соседних республик. Привлекались также данные сети "Черепаха" по определенному количеству землетрясений Шемаха-Исмаиллинского района за гг. Графики Вадати cтроились по данным не менее четырех станций. База графика составляла не меньше 5 сек. Максимальныe значения S-P не превышали 20 сек. Точки на графиках апроксимировалиcь прямой методом наименьших квадратов. Погрешность определения VP/VS по графикам Вадати на основе расчетов по формуле абсолютной ошибки оценки скоростей по данным двух станций принята s = ± 0,02. Анализ неконтролируемых вариаций величин VP/VS типа ошибки в определении глубин очагов землетрясений в сочетании о зависимостью величины VP/VS от глубин, показал, что эти причины в данном случае хотя и не существенные, должны будут сильно уменьшены путем рассмотрения средних значений VP/VS, оцениваемых по достаточно большим выборкам слабых землетрясений. В данной ситуации с определенной вероятностью можно считать, что вариации средних значений параметра VP/VS находится в пределах ошибки.

Для получения статистически устойчивых в пространстве величин VP/VS, использовался метод площадного осреднения. При этом за элементарную площадку выбирался участок площадью Δj х Δl =0,5° × 0,3°, что согласуется с плотностью распределения эпицентров. Площади перекрывались между собой с шагом 0,25° по широте и 0,15° по долготе. Осредненные значения параметра относились к узлам сетки. С использованием процедуры статистического площадного ос­реднения были построены карты распределения отношений поля VP/VS в изолиниях с сечением 0,02 для всей территории за годовые, полугодовые сроки и сводную карту за долговременный период. Достаточное число данных для статистической обработки обеспечивал годовой временной интервал. Приводятся рассчитанные среднегодовые значения параметра, относительно которых условно на картах за каждый год выделены аномальные диапазоны областей параметра с низкими и высокими значениями. Среднегодовые значения на самом деле, непостоянны для всей территории и могут обуславливать некорректную интерпретацию значений аномалий сейсмоскоростей в зонах перехода от одного района к другому. С целью устранения этого недостатка предложены и построены карты параметра:

Δ (VP/VS) = (VP/VS)i - (VP/VS)СВ,

где (VP/VS)СВ - значения параметра на сводной карте (VP/VS)i - значения параметра в той же точке на годичной карте. Полученные годичные карты в изолиниях Δ (VP/VS) содержат зоны отрицательных и положительных значений почти соответствующие зонам низких и высоких значений на картах VP/VS. Зона средних значений соответствует изолиниям (0,02)¸0,02. На этих картах обнаруживаются пространственные образования - линейные или кольцеобразные, создающие временные структуры сейсмоскоростного поля. В расположении осевых линий этих временных структур сейсмоскоростей отмечается упорядоченность, контролируемая положением и простиранием дуговых, кольцевых и линейных тектонических разломов. Приводится результат анализа распределения положения эпицентров землетрясений (2839 событий) со структурным полем параметров отношения скоростей каждой из карт за весь период наблюдений. Выявлено, что эпицентры землетрясений с К= 8-10 располагаются в областях средних значений параметров, а с К > 10 попадают высокие (положительные) значения. Причем для карт параметра Δ(VP/VS )процент совпадения эпицентров с областями средних и высоких значений выше, чем для карт параметра VP/VS (86,6 % против 76,7 %). Временные ряды параметра VP/VS изучались для двух наиболее сейсмоактивных полигонов. Для Шемаха-Исмаиллинского полигона, ограниченного координатами jmin = 39,8°; jmax = 41,3; lmin = 47,3; lmax=49,2 за период гг. было проанализировано 1200 графиков Вадати для землетрясений 6-13 энергетическиx классов. Построенная временная последовательность индивидуальных значений параметра за весь период показывают, что они изменяются в преде­лах 1,5-2,3. Фоновые значения параметра для исследуемой территории в различные годы составили (1,72 -1,75) ± 0,02.

Рассматриваются результаты изучения длиннопериодных составляющих временного ряда вариаций значения VP/VS за г. С этой целью исследовались корреляционные связи между уровнями суммарных AS (выраженное в процентах отношение числа очагов с аномальными значениями VP/VS к общему), отрицательных Аотр и положительных Апол аномалиями параметра с энергией Кmax самого сильного за этот период землетрясения, происшедшего на донной территории или в ее окрестностях. Подробности процедуры исследования излагаются по Меджитовой коэффициенты корреляции свидетельствуют о высокой достоверности существования связей между этими величинами.

Из полученных соотношений для Шемаха-Исмаиллинского полигона выбраны критические уровни значений аномалий параметра AS - 59 %, Аотр – 33 %, Апол - 27%, при достижении которых вероятно возникновение землетрясений с К ≥ 11.

Построены ряды вариаций временного хода уровня Аотр, Апол и AS, a также m = Nвыc/Nниз за полугодовые интервалы времени для Шемаха-Исмаиллинского полигона за I979-I991 гг. Анализ соотношений вариаций этих рядов с моментами возникно­вения землетрясений с К ≥ 11 показал, что подготовка и возникновение сильных событий как на территории полигона, так и в сопредельных районах вызывает возрастание годовых уровней суммарных аномалий VP/VS. В случае возникновения местных и морских землетрясений аномалии возрастают за счет увеличения отрицательных аномалий. В случае же удаленных - за счет положительных. В годы, связанные с подготовкой местных и морских землетрясений m<0,84 , в годы же связанные с подготовкой и возникновением удаленных землетрясений m>0,84. Таким образом, возрастание уровня аномалий на полигоне является сигналом о возможной подготовке сильного землетрясения, или прогностическим признаком, а отношение Nвыc/Nниз= m позволяет распознать местные или далекие готовящиеся события. Выявлено, что на территории полигона в ближайшее время сильного землетрясения не ожидается. В этом же разделе показано, что точки временного хода последовательностей индивидуальных значений VP/VS, флуктуации которых образуют отдельные аномальные уменьшения или "бухты" в период подготовки сильных землетрясений, располагаются в пространстве вдоль круговых траекторий вокруг очагов главных событий. С использованием аномальных изменений исходного временного ряда реализаций шести сильных землетрясений ретроспективно в пространстве выделялись области их подготовки. Построенные графики зависимости размеров областей подготовки и времен их формирования от энергии землетрясений носят экспоненциальный нелинейный характер. Особый интерес представляют результаты по обнаружению и выделению динамических пространственно-временных концентрически зональных структур полей отношения скоростей задолго перед сильными землетрясениями. Они представляют собой объемы различных порядков с распределением низких значений в их центральной области, коррелирующейся с очагом, и одновременным проявлением ряда высоких аномальных зон в кольцевом контуре по периферии этой области. В последующем к моменту сильного землетрясения временные структуры поля скоростей видоизменяются и затем прекращают существовать в местах их образования. Сильные события реализуются по границам областей с противоположными знаками аномалий поля или, как показала детализация в областях с высокими значениями параметра. Подобные образования возникают в процессе подготовки сильного землетрясения и могут обладать прогнозной значимостью.

Далее в этой главе с целью составления модели миграции очагов сильных землетрясений исследуется тенденция миграции очагов сильных землетрясений в определенном направлении в пределах сейсмических поясов Кавказско-Копетдагско-Иранского региона, рассматриваются вопросы статистического обоснования их реальности и определяются прогностические характеристики. Исходная информация по землетрясениям охватывала период гг. Систематизировался обильный разнородный материал по сильным событиям этого столетия. На основе объединения разных каталогов, в том числе и для разных стран, входящих в исследуемый регион, составлен сводный каталог сильных землетрясений с М≥5,6. Всего представлено 250 событий. С использованием поля эпицентров схемы с М≥4,5 за 19гг. и с учетом сгущенной плотности их распределения на ней представляется новый вapиант выделения восьми генетически связанных сейсмических поясов. Все сильные землетрясения располагаются в пределах этих поясов. Ширина этих поясов ~ 200-350 км. Нижний представительный порог магнитуд в поясах М=5,6-6,0.

Анализ пространственно-временного распределения и миграционной формы связи сильных землетрясения в пределах сейсмических поясов осуществлялся с применением трех разных методов - определения функции «качества», наименьших квадратов и годографов последовательностей события. Описывается первый метод и его применение. Процедура заключается в проектировании эпицентров землетрясений на осевую линию пояса с последующей обработкой систем параллельных прямых на плоскости X, Т через эту линию, покрывающих точки эпицентров наилучшим образом. Миграция исследовалась с помощью функции "качества", вычисляемой по формуле

,

где q - угол наклона прямых к оси абсцисс на графике зависимости Т = f (Х) ( Т - время возникновения землетрясения, X – эпицент- ральные расстояния), e - характеризует степень близости точек Хi , Ti к прямым наклона, L - натуральное чиcло. Скорость миграции определяется по формуле V = c × ctg q ( c = 15¸31) . Осуществляется также количественная интерпретация, опирающаяся на представление о взаимодействии двух землетрясений, если область и время «последействия» первого перекрывается о областью и временем подготовки последующего. В работе приводятся все конкретные результаты по вычисленным параметрам. Значения скоростей миграции по первому методу по поясам 15-112 км/год. Принцип применения метода наименьших квадратов связан с проведением систем прямых через эпицентры на плоскости графика Х= f (Т) с интервалом шага увеличивающимся по ширине. Определялись положительные и отрицательные наклоны и соответствующие коэффициенты корреляции между временем и расстоянием. Направления миграций устанавливаются по большему количеству линий того или иного наклона. Приводятся временные интервалы в годах и их количества по каждому поясу, число линий регрессий, направление миграции, до­верительный интервал, уровень значимости, а также скорость по наиболее значимым коэффициентам корреляции миграции в поясе (37-163 км/год). И, наконец, приводятся полученные параметры миграций методом годографов последовательностей землетрясений. Функцией рассмотрения является порядковый номер сейсмического события, которые образуют на плоскости Х, Т последовательность распределения сильных землетрясений вдоль оси сейсмического пояса. Через эти последовательности эпицентров проводились прямые линии осреднения, выступающие в качестве «годографов» волн. Скорость миграции определялась по каждой прямой способом кажущихся скоростей в сейсморазведке. Полученные их значения – 26-80 км/год. Фактическая значимость рассматриваемых эффектов миграции, как следует из обоснования, выше приводимых оценок.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5