Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
I I
I I I I
I I I I Il I Il і
SP
87
Часть II. Очаговая сейсмология
Глава 6. СЕЙСМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
В предыдущей главе землетрясение рассматривалось как изолированное явление без отчетливо выраженной связи с другими аналогичными событиями. Вместе с тем, многолетние макроскопические и инструментальные наблюдения показали, что землетрясения происходят нередко через весьма малые промежутки времени, и их следует рассматривать как некоторый процесс в пространстве и во времени. Этот процесс многомерный, поскольку каждое событие характеризуется достаточно большим набором параметров. Даже если не принимать во внимание механизм очага и конечность его размеров, то сейсмический процесс [Ризниченко, 1985а] должен рассматриваться в пятимерном пространстве: три координаты очага (широта <р, долгота Я и глубина Л), время его возникновения T0 и величина М, т. е. F(<p, к, h, T0, M) = 0.
Главная задача очаговой сейсмологии состоит в том, чтобы прогнозировать крупные землетрясения по всем пяти параметрам. С точки зрения безопасности и получения информации для сейсмостойкого строительства наибольший интерес представляет знание координат эпицентра, максимальной балльности I0 в очаговой зоне и времени возникновения события T0. С позиции понимания особенностей тектонических процессов прежде всего необходимо изучать крупные землетрясения, при которых наряду с анализом сейсмических записей важную информацию дает анализ непосредственно наблюдаемых дислокаций в эпицентральной зоне. Естественно, что только крупные землетрясения могут быть использованы при исследовании глубинных оболочек Земли. Вместе с тем, по параметру M либо I0 и К должны изучаться слабые толчки, так как без этого невозможно понять закономерности проявления сейсмических процессов.
Общее исследование функции F в настоящее время невозможно осуществить. Особенно это касается прогноза времени возникновения землетрясений. Большинство исследователей придерживаются мнения, что такая задача в принципе не может быть решена только средствами очаговой сейсмологии.
С самого начала возникновения очаговой сейсмологии и вплоть до настоящего времени усилия сейсмологов были направлены на изучение „сейсмического климата" [Ризниченко, 1985а]. Это понятие включает в себя пространственное распределение очагов в Земле и соответственно выявление наиболее активных сейсмических зон, установление статистических зависимостей между выделяемой энергией и количеством землетрясений того или иного класса, поиски связей между сейсмическими явлениями и спецификой тектонических процессов. Ниже этим вопросам уделяется основное внимание.
Что касается „сейсмической погоды", т. е. прогноза каждого из сильных землетрясений во времени, то эта проблема здесь будет затрагиваться только в самом общем виде.
Техногенные сейсмические процессы будут рассмотрены попутно с землетрясениями. По внеземной сейсмологии пока еще не накоплено достаточно данных, чтобы говорить о каких-либо закономерностях.
6.1. ОСОБЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОЧАГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Почти вековой опыт инструментальных наблюдений и многочисленные летописные источники свидетельствуют о том, что землетрясения заданной величины распределены на поверхности Земли весьма неравномерно. Если иметь в виду сильные разрушительные землетрясения с магнитудой M =5-5-6 и более, то их очаги располагаются в относительно небольших по площади зонах, составляющих всего лишь несколько процентов от площади земной поверхности. Около 15 % площади в странах СНГ занимают зоны сейсмичности с магнитудой M > 4. На остальной территории сейсмичность слабая, и относительно редко толчки воспринимаются по макросейсмическим признакам. При этом в некоторых районах местные толчки очень слабые и меньше уровня наведенной иррадиированной сейсмичности, т. е. колебаний Земли, вызванных удаленными сильными землетрясениями с большой глубиной очага. Так, например, в Москве отмечаются колебания силой 3—4 балла от землетрясений в Карпатах, отстоящих от нашей столицы на расстоянии —1500 км.
Схема распределения магнитуд землетрясений в странах СНГ как на суше, так и на прилегающих акваториях изображена на рис. 6.1. Она составлена на основе данных из работы [Сейсмическая сотрясаемость..., 1979] по состоянию на 1978 г. К настоящему времени по некоторым районам она требует корректировки (например, по Армении). Зоны распределения сейсмичности расположены в 8S
Глава 6. Сейсмический процесс
60* 72* 84* 96*
Рис. 6.1. Схема распределения магнитуд землетрясений в пределах стран СНГ: / — M < 4; 2 — M- 4—6; 3 — M > 6.
основном вдоль западной, южной и восточной границ. В некоторых областях показаны землетрясения вблизи внешней стороны границы.
В подавляющем большинстве сейсмоактивных районов преобладают коровые землетрясения с глубинами очагов до 40 км. Глубокофокусные землетрясения отмечаются в отдельных районах с ограниченной площадью, причем основные из них располагаются вблизи внешней границы СНГ (горы Вранча, Гиндукуш, акватория к востоку от Камчатки).
Следует отметить, что первую зону (M < 4) нельзя полностью считать однородной по сейсмичности, имея в виду наличие в ней в отдельных местах активности, сопоставимой с активностью второй группы. Так, например, известны относительно сильные землетрясения на Русской платформе и Западно-Сибирской плите. Количество таких толчков невелико, и вероятность их появления в том или ином районе за период 50—100 лет чрезвычайно мала. Аналогичным образом нельзя полностью исключать возможность появления очагов с M > 6 в пределах второй зоны.
