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 ||

Глубина очагов землетрясений в области центрального байкала по данным локальной системы наблюдений

-- [ Страница 2 ] --

Проведенное тестирование обработки в моделях однородной и горизонтально-слоистой модели показало зависимость результата от типа применяемой модели. Часто используемое приближение вертикально-неоднородной среды эффективной однородной моделью также может привести к смещенным оценкам времени в очаге и, соответственно, его глубины очага в зависимости от степени неоднородности среды. Точность определения времени в очаге определяется условием приближения вертикально неоднородной среды однородной моделью. Важным фактом является, что среднеквадратическая величина невязок (rms) и точность (смещенность) оценки глубины очага независимы. При любой погрешности определения глубины очага величина невязок может быть очень мала. Это свидетельствует о значительно большей ошибке определения параметров очага землетрясения, чем это получается из стандартного эллипса ошибок, рассчитанного по невязкам времен пробега. Или более правильно говорить о смещённости оценок глубины гипоцентра при формально высокой точности результата.

В четвертой главе приводятся результаты обработки экспериментальных данных Селенгинской локальной сети наблюдений. Из 456 землетрясений с К7.5, отобрано порядка 200 событий, с четкими вступлениями продольных волн на сейсмограммах и с максимальным количеством станций окружающих эпицентр.

Использован способ перебора разных сочетаний станций, что позволяет выявить аномальную станцию по минимизации среднеквадратической невязки. Главная трудность при решении такой задачи для Селенгинской сети станций заключается в малом их количестве, которое становится критическим для надежного определения положения очагов.

На рис. 3 представлен пример, иллюстрирующий влияние данных станций Std (Степной Дворец) и Prb (Прибой), которые расположены в пределах Селенгинской депрессии с толщей низкоскоростных осадочных отложений, на характер распределения невязок и на время в очаге.

 Редуцированные годографы волны Pg (скорость редукции 6.5 км/c) при расчетах с-2

Рис. 3. Редуцированные годографы волны Pg (скорость редукции 6.5 км/c) при расчетах с аномальными станциями (А) и без них (Б). Указаны аномальные станции Std и Prb. 1 – наблюденные времена пробега волн, 2 – теоретические времена пробега волн, рассчитанные в горизонтально–слоистой модели ГСЗ

Хорошо видно, что в присутствии аномалий величина невязок между теоретическим годографом (рассчитанным в горизонтально-слоистой модели ГСЗ) и наблюденными временами пробега достигает 0.5–0.6 с, при времени распространения сейсмической волны по вертикали от гипоцентра (tверт) около 4 с (см. рис. 3А). Заметим, что кривизна годографов обусловлена вертикальной неоднородностью среды.Существенно, что невязки имеют разные знаки и по характеру их распределения, в зависимости от эпицентрального расстояния, нет возможности обнаружить аномальные станции. В данном случае известно наверняка, что на станциях Std и Prb времена пробега завышены. При их исключении из расчетов tверт уменьшилось в два раза (до 2 с) при невязках на станциях 0.1 с. На станциях же Std и Prb задержки времен увеличились до 0.9 и 1.4 с соответственно (см. рис. 3Б).

Рассчитанные задержки времени пробега до станции Std (рис. 4), расположенной в центральной части Селенгинской депрессии, удовлетворительно согласуются с оценками мощности осадочных отложений полученными по данным работ [Ten Brink, Taylor, 2002; Суворов, Мишенькина, 2005].

 Изменение задержек времени пробега волны Pg на станции Std в зависимости от-3

Рис. 4. Изменение задержек времени пробега волны Pg на станции Std в зависимости от эпицентрального расстояния (треугольники). Приведены расчетные линии задержек при глубине очага 10 и 20 км (см. шифр кривых) и мощности осадочных отложений 7 км (сплошные линии) и 8 км (штриховые)

Пример влияния априорной скоростной модели на оценку глубины очагов землетрясений, при переходе от однородной среды к слоистой, приведен на рис. 5. Это важно для сравнения с результатами работ [Гилева и др., 2000; Devershere et al., 2001], получеными именно в однородной модели. Использованы события, расположенные в окрестности станций Std и Zrh, для которых глубина очагов определена при значениях эффективной скорости, обеспечивающих минимум невязок не более 0.1 с. Увеличение глубины очагов в группе землетрясений близких к Zrh от 10 до 40 км в модели однородной среды уверенно коррелируется с увеличением разности времён в очаге от 0 до 4 с (см. рис. 5), что свидетельствует о влиянии вертикальной неоднородности среды, в которой такая корреляция должна отсутствовать. Действительно, в слоистой модели очаги этой группы тесно располагаются в интервале глубин 10–20 км. Для событий вблизи Std в однородной модели очаги располагаются, в основном, вблизи дневной поверхности, а в слоистой модели, опускаются в тот же интервал глубины 10–20 км.

Рис. 5. Оценка глубины очагов землетрясений в зависимости от разности времен в очаге, рассчитанных в однородной и горизонтально-слоистой моделях земной коры. 1, 2 – в однородной и слоистой моделях, для группы событий в окрестности станции Std, соответственно; 3, 4 – то же для событий в области расположения станции Zrh

Таким образом, применение горизонтально слоистой модели ГСЗ и исключение аномаль­ной станции Std привело к более плотному расположению очагов по глубине, что является важным критерием доверия как к приме­няемому способу, так и к использованной модели. Если бы очаги действительно распределялись по всей толще земной коры, то введение более обос­нованной скоростной модели коры, не могло бы обеспечить форми­рование компактных групп очагов землетрясений.

Характер пространственного распределения очагов землетрясе­ний представлен на рис. 6. Наиболее представительная группа эпицентров располагается по линии II, вдоль которой наблюдается три обособленные, линейно вы­тянутые группы гипоцентров, погружающиеся по простиранию вдоль оз. Байкал в северо-восточном направлении (см. рис. 6А).

 Распределение очагов землетрясений в земной коре Центрального Байкала. Слева-5

Рис. 6. Распределение очагов землетрясений в земной коре Центрального Байкала. Слева – схема расположения станций и эпицентров землетрясений с Кр7.5 за 2001–2005г.г., использованных для определения глубины очагов; показаны: профиль ГСЗ штриховой линией, сплошные линии – положение условных разрезов. Справа – распределение очагов землетрясений вдоль ли­ний разрезов А, Б – вдоль оз. Байкал, В – вкрест

В первой группе глубина очагов уменьшается на северо-восток от 14 до 10 км с углом наклона средней оси около 5°. Для двух других групп глубина очагов увеличивается в том же направлении от 12–14 до 18–22 км с углом падения осей до 11°, также как и вдоль линий I и III (см. рис. 6Б). В юго-восточном направлении вдоль поперечных линий IV и V заглубление очагов происходит в таком же диапазоне, но на меньшем расстоянии, так что угол падения увеличивается до 12–16° (см. рис. 6Б, В). Очаги вдоль линии VI располагаются на примерно одинаковой максимальной глубине 16–22 км. Характерное погружение очагов под Селенгинскую депрессию от 10–12 до 20–22 км наблюдается также в начальной части линий III и на поперечном разрезе IV.

Заключение

Особенности локализации очагов землетрясений по наблюдениям Селенгинской локальной сети сейсмостанций изучены при детальном численном моделировании результатов обработки эксперименталь­ных данных. Исследовалось влияние горизонтальных и вертикальных скоростных неоднородностей в земной коре на оценку параметров очага (координат гипоцентра и времени в очаге). Проведен анализ в моделях однородной и вертикально-неоднородной сред.

Выявлено, что присутствие локальных аномалий времен пробега даже на одной из станций может оказать существенное влияние на оценку глубины очага, несмотря на относительно небольшую вели­чину общей среднеквадратической невязки. При этом какое-либо соответствие между величиной невязок и ошибками в глубине очага не наблюдается. Изменения в глубине определяются погрешностью оценки времени в очаге и зависят от относительного расположения станций между собой. Надежное определение глубины очага может быть получено при исключении из расчетов станций со значитель­ными аномалиями времен, которые могут быть обусловлены присут­ствием горизонтальных неоднородностей.

Численное моделирование показывает значительное уменьшение мощности сейсмоактивного слоя при использовании достаточно обоснованной скоростной модели земной коры. Но и в этом случае недоучет локальных скоростных неоднородностей может привести к заметным погрешностям в глубине очагов. Дополнительная информация в виде прямой поперечной волны, которая часто используется, также не гарантирует надежное получение результата, поскольку требуется введение дополнительных ограничений. Например, это может быть условие на постоянство отношения скоростей поперечных и продольных волн, величина которого, как показывают данные ГСЗ, может значительно изменяться с глубиной и по латерали.

Более 90% из выборки землетрясений в земной коре Централь­ного Байкала с Кр7.5 сосредоточено в диапазоне 9–21 км, при мак­симуме количества событий на глубинах 15–18 км. В сравнении со сводными данными по региону, наблюдается бо­лее компактное расположение гипоцентров в земной коре.

Группирование очагов по характеру распределения по площади и по глубине свидетельствует о блоковости сейсмоактивного интервала земной коры, но данных для более определенных построений недос­таточно. Необходимо иметь детальные наблюдения, на территории всего Байкальского рифта и с возможностью восстановления трех­мерной структуры среды.

Публикации по теме диссертации

  1. Суворов В.Д., Тубанов Ц.А. Распределение очагов близких землетрясе­ний в земной коре под центральным Байкалом // Геология и геофизика, 2008, т. 49, № 8, с. 805–818.
  2. Татьков Г.И., Тубанов Ц.А. Развитие сейсмического процесса и монито­ринг в близреальном времени зоны Южнобайкальского землетрясения 1999 года // Вестник БГУ, сер. «Геология и география». Улан–Удэ, 2004, № 3, с. 35–46.
  3. Татьков Г.И., Ковалевский В.В., Базаров А.Д., Тубанов Ц.А. Экспери­менты по вибросейсмической интерферометрии на Байкальском геоди­намическом полигоне // Отечественная геология, №12, 2007.
  4. Ананьин Л.В., Мордвинова В.В., Канао М., Татьков Г.И., Тубанов Ц.А., Гоць М.Ф. Возможности определения скоростного строения по долго­временным наблюдениям широкополосной станции // Известия Сиб. отд. секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Гео­логия, поиски и разведка месторождений рудных месторождений. 2007, вып. 5(31), с. 121–123.
  5. Татьков Г.И. Тубанов Ц.А. Опыт сейсмологического мониторинга в близреальном времени Южнобайкальского землетрясения 1999 года // Материалы третьих геофизических чтений им. В.В.Федынского. М., ГЕОН, 2001. с.187–195
  6. Татьков Г.И., Тубанов Ц.А., Чебаков Г.И., Урбан Н.А., Толочко В.В. Мониторинг изменений напряженного состояния очаговой зоны земле­трясения 10 октября 2001 года в районе залива Провал // Проблемы ре­гиональной геофизики, Новосибирск, 2001, с. 119–120.
  7. Татьков Г.И., Тубанов Ц.А., Базаров А.Д., Чебаков Г.И. Реализация техно­логии активного и пассивного сейсмомониторинга на Байкальском геодинамическом полигоне // Материалы межд. конференции по мат. методам в геофизике "ММГ–2003". Издательство СО РАН, Новоси­бирск, 2003, с. 536–540.
  8. Татьков Г.И., Тубанов Ц.А., Урбан Н.А. Сейсмичность Среднего Бай­кала по данным локальной сети геофизических наблюдений // Мате­риалы IV межд. совещания по процессам в зонах субдукции островных дуг 21–27 августа 2004 г). Петропавловск-Камчатский, 2004, с. 307–309.
  9. Татьков Г.И., Тубанов Ц.А., Чебаков Г.И., Базаров А.Д., Возможности среднесрочного прогноза землетрясений на Южнобайкальском геодина­мическом полигоне // Труды V Российско-Монгольской конф.

    по астро­номии и геофизике. Иркутск, 2005, с. 53–56.

  10. Суворов В.Д., Тубанов Ц.А. Распределение очагов землетрясений в зем­ной коре Центрального Байкала // Материалы Всероссийского совещ. «Современная геодинамика и сейсмичность Центральной Азии». Ир­кутск, 2005, с. 238.
  11. Канао М., Суворов В.Д., Татьков Г.И., Тубанов Ц.А. Deep structure and tectonics around the Baikal Rift Zone, Russia, from temporary broadband seismic observations // Активный геофизический мониторинг литосферы Земли (материалы 2-го межд. симпозиума 12–16 сентября 2005 г.). Но­восибирск: Изд–во СО РАН, 2005, с. 156–160.
  12. Тубанов Ц.А., Базаров А.Д. Перспективы развития системы активного и пассивного мониторинга в очаговых областях Байкальского рифта // Труды VI Российско-Монгольской конф. по астрономии и геофизике. Иркутск, 2006, с. 63–67.
  13. Тубанов Ц.А. Татьков Г.И., Суворов В.Д. Сейсмичность центрального Байкала по данным локальной системы наблюдений // Проблемы совре­менной сейсмологии и геодинамики Центральной и Восточной Азии (Материалы Всероссийского совещания с международным участием). Иркутск, 2007, т. 2, с. 179–181.
  14. Мельникова В.И., Тубанов Ц.А., Добрынина А.А., Радзиминович Н.А., Гилёва Н.А. Характер напряженно-деформированного состояния земной коры в районе дельты р. Селенги (Центральный Байкал) // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных (Мате­риалы Второй межд. сейсмологической школы, Пермь, 13–17 августа 2007 г.). Обнинск: ГС РАН, 2007. с. 145–148.
  15. Татьков Г.И., Тубанов Ц.А., Чебаков Г.И., Базаров А.Д., Толочко В.В. Сейсмичность Среднего Байкала по данным локальных сейсмологиче­ских наблюдений// Материалы межд. конференции «Сейсмичность Се­верной Евразии» (Обнинск, 28–31 июля 2008 г.). ГС РАН–ИФЗ РАН, Обнинск 2008, с. 303–307.


Pages:     | 1 ||
 





 
© 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.