Опасные природные процессы (стр. 18 )

Механизм очага и сейсмический момент землетрясения 20 апреля 2006 г. (23:25 UTC)

По данным   ГС РАН Механизм очага землетрясения 20.04.2006 г. был рассчитан в ГС РАН по знакам первых вступлений Р-волн на 59 станциях, из них на 51 станции зарегистрированы волны сжатия (знаки плюс), на 8 станциях волны разрежения (знаки минус). Станции расположены в интервале эпицентральных расстояний 7-97 град. при достаточно равномерном распределении по азимутам от 57 до 358 град. Решения механизма очага в стереографической проекции на нижней полусфере показаны на рисунке 1, элементы механизма представлены в табл. 2. На рис. 2, 3 приведены решения механизма очага, рассчитанные по тензору момента в Национальном центре информации о землетрясениях Геологической службы США (NEIC) и по методу тензора момента центроида (CMT) в Гарвардском центре (США) (HARVARD)для это же события. Как видно, решения, полученные разными методами, близки. Движение в очаге произошло под действием растягивающих напряжений, ориентированных в юго-восточном направлении. Оси сжатия и растяжения ориентированы вкрест простирания Курило-Камчатской дуги, что характерно для землетрясений этой зоны. Механизм очага представляет взброс. Обе нодальные плоскости имеют северо-восточное простирание, совпадающее с направлением Курило-Камчатской дуги. Сейсмический момент Мо землетрясения 20.04.2006 г. определен по спектрам Р-волн, зарегистрированных цифровой аппаратурой IRIS на трех сейсмических станциях: Арти (ARU), Обнинск (OBN), Кисловодск (KIV), расположенных на расстояниях 50-66 градусов. Среднее значение Мо составляет 2.4 Е 20 н*м. Значение моментной магнитуды Mw, рассчитанное по формуле Канамори, равно Мw=7.5. Значение Мо по данным Гарвардского сейсмологического центра составляет Мо =3.06 Е 20 н*м., Мw=7.6. Как видно, значения параметров Мо и Мw, полученные по разным методикам, также близки. На рис. 4 приведены решения механизма очага Корякского землетрясения 8.03.1991 г. М=7.0. Механизм его очага близок к механизму землетрясения 20.04.2006 г. Движение в очаге представлено взбросом, обе нодальные плоскости ориентированы вдоль Курило-Камчатской зоны. Значения Мо=1.01 Е 19 н*м, Мw=6.6.
Рис. 1	Рис. 2	Рис. 3	Рис. 4

По данным   NEIC, USGS

USGS Fast Moment Tensor Solution and   Map

Explanation of Parameters

06/04/20 23:25: 5.40 KORYAKIA, RUSSIA Epicenter: 61.092 167.100 MW 7.3 USGS MOMENT TENSOR SOLUTION Depth 20 No. of sta: 68 Moment Tensor; Scale 10**19 Nm Mrr= 7.06 Mtt=-4.33 Mff=-2.73 Mrt= 1.24 Mrf=-4.91 Mtf=-5.40 Principal axes: T Val= 9.90 Plg=60 Azm= 61 N -0.56 29 221 P -9.34 9 316 Best Double Couple:Mo=9.6*10**19 NP1:Strike= 75 Dip=44 Slip= 134 NP2: 202 60 56

------- -------------#### ------------######## P ----------############ -- --------################ -------------################## ------------################### ------------######## ########## -----------######### T #########- ----------########## ########-- ----------###################---- ---------###################----- #-------################------- ####----#############---------- #######---------------------- #####-------------------- ###------------------ ##--------------- -------

На основную страницу   Список землетрясений

URL: http://zeus. wdcb. ru/wdcb/sep/strong/20060420/mech. html
Last revision Aprilr 24, 2006

Введение

Землетрясе́ние — быстрые смещения, колебания земной поверхности в результате подземных толчков. Небольшие землетрясения могут быть вызваны сильными взрывами, обрушениями сводов пустот подземных полостей — горных выработок, естественных пустот (карстовых пещер). Небольшие толчки может вызывать также подъём лавы при вулканических извержениях.

Но чаще всего землетрясения (а большие землетрясения всегда) обусловлены быстрым смещением участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряженных пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли. Само смещение происходит под действием упругих сил за счет разрядки-уменьшения упругих деформаций в объеме всего участка плиты в ходе его смещения к положению равновесия (к состоянию с минимальными упругими деформациями). Другими словами, землетрясение представляет собой быстрый переход потенциальной энергии, накопленной в упруго-деформированных (сжимаемых, сдвигаемых или растягиваемых) горных породах земных недр, в энергию колебаний этих самых недр (сейсмические волны), в энергию изменения структуры пород в очаге землетрясения. Этот переход происходит в момент превышения предела прочности пород в очаге землетрясения.

Предел прочности пород земной коры превышается в результате роста суммы сил, действующих на нее:

Силы вязкого трения мантийных конвекционных потоков о земную кору; Архимедовой силы, действующая на легкую кору со стороны более тяжелой пластичной мантии; Лунно-солнечных приливов; Изменяющегося атмосферного давления.

Эти же силы приводят и к возрастанию потенциальной энергии упругой деформации пород в результате смещения плит под их действием. Плотность потенциальной энергии упругих деформаций под действием перечисленных сил нарастает практически во всем объеме плиты (по-разному в разных точках). В момент землетрясения потенциальная энергия упругой деформации в очаге землетрясения быстро (почти мгновенно) снижается до минимальной остаточной (чуть ли не до нуля). Тогда как в окрестностях очага за счет сдвига во время землетрясения плиты как целого упругие деформации несколько увеличиваются. Поэтому и случаются часто в окрестностях главного повторные землетрясения — афтершоки. Точно так же малые «предварительные» землетрясения — форшоки — могут спровоцировать большое в окрестностях первоначального малого землетрясения. Большое землетрясение (с большим сдвигом плиты) может вызвать последующие индуцированные землетрясения даже на удаленных краях плиты.

Из перечисленных сил первые две намного больше 3-ей и 4-й, но скорость их изменения намного меньше, чем скорость изменения приливных и атмосферных сил. Поэтому точное время прихода землетрясения (год, день, минута) определяется изменением атмосферного давления и приливными силами. Тогда как гораздо большие, но медленно меняющиеся силы вязкого трения и Архимедовы силы задают время прихода землетрясения (с очагом в данной точке) с точностью до столетий и тысячелетий. <ref name=georu>Шумилов движущие силы землетрясений, дрейфа континентов и горообразования. Прогнозирование землетрясений и спусковые силы.</ref>

Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. К счастью, большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).

Глубокофокусные землетрясения, очаги которых располагаются на глубинах до 700 км от поверхности, происходят на конвергентных границах литосферных плит и связаны с субдукцией.

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.

Сейсмические волны и их измерение >>
Содержание

Сейсмические волны и их измерение

Скольжению пород вдоль разлома вначале препятствует трение. Вследствие этого, энергия, вызывающая движение, накапливается в форме упругих напряжений пород. Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит резкий разрыв пород с их взаимным смещением; накопленная энергия, освобождаясь, вызывает волновые колебания поверхности земли — землетрясения. Землетрясения могут возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения превосходит предел прочности пород и они раскалываются, образуя разлом.

Сейсмические волны, порождаемые землетрясениями, распространяются во все стороны от очага подобно звуковым волнам. Точка, в которой начинается подвижка пород называется фокусом, очагом или гипоцентром, а точка на земной поверхности над очагом — эпицентром землетрясения. Ударные волны распространяются во все стороны от очага, по мере удаления от него их интенсивность уменьшается.

Скорости сейсмических волн могут достигать 8 км/с.

Типы разломов

Геологические разломы делятся на три основные группы в зависимости от направления движения. Разлом, в котором основное направление движения происходит в вертикальной плоскости, называется разломом со смещением по падению; если в горизонтальной плоскости — то сдвигом. Если смещение происходит в обоих плоскостях, то такое смещение называется сбросо-сдвигом. В любом случае, наименование применяется направлению движения разлома, а не к современной ориентации, которая могла быть изменена под действием местных либо региональных складок либо наклонов.