авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |

Напряжения, деформации и сейсмичность на современном этапе эволюции литосферы байкальской рифтовой зоны

-- [ Страница 2 ] --

Работа выполнена в лаборатории общей и инженерной сейсмологии Института земной коры СО РАН. Автор выражает особую благодарность научному консультанту, доктору геол.-мин. наук В.И. Джурику за постоянное внимание и помощь на всех этапах работы. Автор глубоко благодарен академикам РАН Н.А. Логачеву, Ф.А. Летникову и Г.С. Голицыну за постоянное внимание и поддержку исследований. Автор благодарит коллег по работе В.М. Кочеткова, Ю.А. Зорина, Е.Х. Турутанова, В.М. Демьяновича, М.Г. Демьяновича, К.Ж. Семинского, В.С. Имаева, В.И. Найдича, В.А. Потапова, В.А. Павленова, В.В. Чечельницкого, Е.Н. Черных, Ф.Л. Зуева, Г. Баяра, А.А. Храмцова, Н.М. Грудинина, Н.А. Гилеву и других, содействовавших выполнению работы, за помощь в экспериментальных и теоретических исследованиях и ценные советы. Автор благодарен член-корр. РАН Е.В. Склярову, доктору физ.-мат. наук С.И. Голенецкому, докторам геол.-мин. наук К.Г. Леви, С.И. Шерману, В.А. Голубеву, В.В. Ружичу, кандидатам геол.-мин. наук А.В. Чипизубову, В.А. Санькову, В.И. Мельниковой, Н.А. Радзиминович и другим коллегам за обсуждение полученных результатов и доброжелательную критику отдельных положений диссертации, а также сотрудникам лаборатории общей и инженерной сейсмологии ИЗК СО РАН, оказавшим помощь в ходе работы над диссертацией.

ТЕОРИЯ, МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОЧАГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ БАЙКАЛЬСКОЙ РИФТОВОЙ ЗОНЫ

Модельные математические и натурные исследования по физике и механике очага землетрясения получили ускоренное развитие в связи с проблемами прогноза движений грунта при сильных сейсмических толчках (Костров, 1975; Мячкин, 1978; Райс, 1982; Николаевский, 1982; Исследования…, 1976; Аки, Ричардс, 1983; Ризниченко, 1985; Шебалин, 1997; Арефьев, 2003; Потапов, Иванов, 2005) и поиска предвестников землетрясений (Физика…, 1975; Добровольский, 1991; Соболев, 1993; Соболев, Пономарев, 2003; Завьялов, 2006). В основе общепризнанной в настоящее время динамической теории очага землетрясения лежит моделирование пространственно-временного распределения напряжений и сил, наиболее близко соответствующих наблюдаемым параметрам сейсмических волн. Ранние исследования вводят модели динамики сейсмического разрыва, использующие однородное распределение напряжений и трения на поверхности разлома. Классические примеры таких моделей – механическая модель пружин и блоков (Burridge, Knopov, 1967), модель кругового разрыва (Костров, 1966), и модели прямоугольной и круговой дислокации (Haskell, 1964; Brune, 1970; 1971). Статистические модели учитывают неоднородности среды и предполагают, что разлом рвется когерентно только на малом расстоянии по сравнению с длиной разрыва. В прямом модельном приближении показано, что распространение разрыва в динамической модели землетрясения 28 июня 1992 г. (Калифорния, Ландерс, MW=7.3) следовало сложным путем, контролируемым пространственными вариациями поля начальных напряжений (Cohee, Beroza, 1994; Peyrat et al., 2001). Расчеты динамического напряжения для землетрясений 1992 г. Ландерс, в Нортридже (США, 1994, MW=6.7) и в Кобе (Япония, 1995 г., MW=6.9) указали на сильную изменчивость распределений падения напряжения (Bouchon, 1997; Day et al., 1998). В неоднородной разломной модели (Kanamori, Stewart, 1978; Aki, 1979) неоднородности вызывают беспорядочное распределение смещения и падения напряжений в процессе разрыва и являются ответственными за высокочастотное излучение (Das, Aki, 1977; Das, Kostrov, 1983; 1988). Классический метод описывает сейсмические очаги их энергией (энергетический класс, магнитуда, сейсмический момент) и фокальным механизмом с помощью понятия тензора сейсмиче­ского момента (Арефьев, 2003). В этом приближении тензор сейсмического момента описывает эквивалентные силы точечных источников общего ви­да и содержит всю информацию об очаге, которую можно получить из на­блюдений сейсмических сигналов.

Байкальская рифтовая зона более полувека привлекает пристальное внимание ученых-сейсмологов и несомненны большие достижения в изучении сейсмичности, НДС литосферы и современной геодинамики. Со временем стало понятно, что дальнейший прогресс в изучении связан со статистическими подходами к анализу пространственно-временных закономерностей НДС литосферы БРЗ и сейсмичности на основе современных представлений о деформировании структурно-неоднородной дискретной геолого-геофизической среды и происходящем в ней стационарном сейсмическом процессе (Садовский и др., 1987; International…, 2002). Эти подходы основаны, прежде всего, на трансформации теории, моделей и методик, разработанных сейсмологией очага для сильных землетрясений, в диапазон многочисленных слабых и умеренных сейсмических толчков. В рамках решения этой проблемы в первой части диссертации разработаны и на представительном фактическом материале реализованы основные блоки технологии исследования пространственно-временной и энергетической структуры НДС среды по данным о динамических параметрах очагов землетрясений, развитой для реконструкции и идентификации НДС литосферы БРЗ.

Динамические параметры очагов землетрясений чаще всего определяются при сравнении реальных спектров, вычисленных по записям аппаратуры, с теоретическими, соответствующими конкретной модели источника (Аки, Ричардс, 1983). При обработке сейсмограмм, спектрограмм и сглаженных амплитудных спектров Фурье записей землетрясений БРЗ получены формулы преобразований (Ключевский, 1986; 1989; Klyuchevskii, 2004; Ключевский, Демьянович, 2002), которые дают возможность определения максимального уровня амплитудного спектра Фурье Ф и граничной верхней частоты максимального уровня f из значений амплитуды и периода максимального смещения на сейсмограмме. В трещинной модели Д. Бруна (Brune, 1970; 1971), используемой в работе для определения динамических параметров очагов землетрясений Байкальского региона, дислокация происходит в результате мгновенного приложения тангенциального импульса к внутренней стороне разрыва. В дальней зоне амплитудный спектр импульса смещения в области низких частот представляется в виде участка с постоянной спектральной плотностью Фо, а в области высоких частот аппроксимируется зависимостью понижения уровня спектра по закону -2. Пересечение этих двух прямых в двойном логарифмическом масштабе спектральной плотности и частоты дает характерную “угловую точку” с координатами Фо и fо, где fо – частота “угловой точки”. Уровень спектральной плотности Фо зависит от сейсмического момента землетрясения, который характеризует потенциальную работу по перемещению “очагового” блока земной коры в гравитационном поле Земли (Ризниченко, 1976). Частота “угловой точки” fо зависит от длительности импульсного процесса разрушения среды и характеризует линейные размеры зоны дислокации. Динамические параметры очагов землетрясений вычисляются по формулам

Mо=4 rV3 Фо / ,

R=2.34V / 2 fо,

= 7 Mо / 16 R 3,

D = Mо / S,

где Mо – сейсмический момент, дн см, R – радиус дислокации, км, – падение напряжений в очаге, бар, D – смещение по разрыву, мм, =2.7 г/см3 – плотность среды, V=3.58 км/сек – скорость распространения объемных поперечных волн, r – гипоцентральное расстояние, км, =0.6 – среднее значение функции направленности излучения из очага (Ризниченко, 1976; 1985), =31011 дн/см2 – модуль сдвига, S – площадь разрыва, км2. При расчете сейсмического момента учитывается удвоение амплитуды сейсмического сигнала на свободной поверхности Земли и то, что используется максимальная амплитуда смещения на одной из горизонтальных компонент записи землетрясения. Определение динамических параметров очагов землетрясений БРЗ выполнено по материалам отчетов “Бюллетень землетрясений Прибайкалья”, полученных БФ ГС СО РАН при обработке записей стандартных сейсмографов с гальванометрическим способом регистрации за 1968-1994 годы. Данные о максимальных смещениях в S-волнах почти 90 тысяч толчков переведены диссертантом в цифровой вид и используются при формализованном определении динамических параметров очагов землетрясений Байкальского региона. Анализ базы данных указывает на высокую представительность фактического материала – почти 95% из числа зарегистрированных землетрясений имеют определение динамических параметров (Таблица)

Таблица

Оценки представительности выборок землетрясений, у которых определены

динамические параметры очагов

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Все толчки
Байкальский регион (=48°–60° с.ш., =96°–122° в.д.)
n 1 174 3416 18668 43094 21268 5910 1797 527 195 61 24 2 2 95139
n1 1 80 2782 17303 40780 20594 5856 1788 526 191 61 23 1 0 89986
n1/n, % 100 46.0 81.4 92.7 94.6 96.8 99.1 99.5 99.8 97.9 100 96 50 0 94.6
Первый район (=48.0°–54.0° с.ш., =96.0°–104.0° в.д.)
n 0 2 33 1820 11623 6110 1910 573 175 65 28 7 0 1 22347
n1 0 1 28 1565 10116 5653 1877 567 175 64 28 7 0 0 20081
n1/n, % 50.0 84.8 86.0 87.0 92.5 98.3 99.0 100 98.5 100 100 0 89.9
Второй район (=51.0°–54.0° с.ш., =104.0°–113.0° в.д.)
n 0 0 6 505 5065 3893 955 315 107 54 11 5 0 0 10916
n1 0 0 6 497 5019 3870 949 315 107 54 11 4 0 0 10832
n1/n, % 100 98.4 99.1 99.4 99.4 100 100 100 100 80 99.2
Третий район (=54.0°–60.0° с.ш., =109.0°–122.0° в.д.)
n 1 172 3377 16310 25228 9790 2655 788 211 62 19 10 1 1 58625
n1 1 79 2748 15214 24509 9631 2646 786 210 62 19 10 1 0 55916
n1/n, % 100 45.9 81.4 93.3 97.1 98.4 99.7 99.7 99.5 100 100 100 100 0 95.4


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.