Сейсмические морские волны. Цунами - Мурти Т.С.
Скачать (прямая ссылка):
Ходжсон [236] указывает, что первоначальный разрыв, хотя и не часто, но может быть небольшим, тогда как ©торой разрыв , является главным. В этом случае чувст-
п п вительные сейсмографы вблизи очага
землетрясения могут зарегистрировать фокус по первому толчку, хотя отдаленные станции могут идентифицировать в качестве фокуса главный разрыв. Чтобы понять, что происходит в непосредственной близости от очага рассмотрим рис. А.5, на котором F означает фокус землетрясения, a O7O" — плоскость разлома. Наблюдатели в квадрантах А и В почувствуют вначале сжатие, в то время как в квадрантах С и D будет ощущаться растяжение [236]. Таким образом, в окрестности эпицентра имеется четыре квадранта противоположных движений — сжатий и разрежений.
Более интересной является обратная задача: как, зная начальные движения в нескольких точках вокруг эпицентра, можно разделить двумя прямыми области сжатия и разрежения? Одна из этих линий — это след разлома на поверхности Земли. В действительности ситуация часто оказывается намного более сложной, так как плоскости разломов обычно не вертикальны, а движение по разлому при землетрясении не чисто горизонтальное.
Рис. А.5. Разделение областей сжатия и растяжения нодальными (узловыми) плоскостями [236].
388
Однако если принять схему движения по разлому в качестве механизма землетрясения, то можно принять и общую модель, описанную Ходжсоном и Стивенсом [237] (две ортогональных плоскости — плоскость разлома и нормальная к ней вспомогательная плоскость). Поскольку направление движения изменяется при переходе через эти плоскости, само движение на них должно отсутствовать. Эти плоскости называются нодальными (узловыми).
Важный вопрос состоит в том, является ли такая -модель механизма землетрясений достаточно универсальной, чтобы ее применять ко всем землетрясениям. Рихтер [555], по-видимому, присоединяясь к сторонникам модели землетрясений с плоскостью разлома, дает список землетрясений с известными разломами. Однако известно несколько сильных землетрясений, не связанных ни с каким разломом, так что Адаме и Фурумото [33, с. 58] стоят на противоположной точке зрения, поскольку считают, что не имеется очевидного подтверждения модели с разломом. Ходжсон [236] утверждает, ЧТО напря- Рис. А.6. Истинное ивир-жения, связанные с землетрясением, туальное положения СЄЙ-развиваются в конечном объеме, а не смометрической станции в одной только плоскости. Он отмечает что некоторые сейсмологи считают причиной землетрясений региональные силы, а разломы, если они существуют,— следствием, а не причиной землетрясений.
Байерли (цитируемый Ходжсоном и Стивенсом [237]) первым стал рассматривать вопросы, связанные с использованием данных наблюдений всей мировой сети сейсмологических станций, и попытался преодолеть трудности, возникающие из-за искривления сейсмического луча. Так, станция, лежащая справа от плоскости разлома EF (рис. А.6) получает сведения о первоначальном движении с лучом, исходящим из очага землетрясения влево от плоскости разлома. Чтобы сохранить правильную полярность, в методе Байерли используется касательная к лучу, которая отмечает на сфере виртуальное положение станции 5', вместо ее действительного положения S.
Вторая задача касается картирования. Байерли воспользовался тем, что плоскость разлома и вспомогательная ортогональная ей плоскость пересекают Землю по окружностям, которые остаются окружностями в стереографической проекции. На рис. А.7 станция S, рассматриваемая в своем виртуальном положении S', проектируется в точку В. При этом отрезок 05 называют длиной растяжения [237]. Станции проектируются на своих азимутах от эпицентра и со своими длинами растяжения.
389
Диаграмма, построенная Стаудером [595] для аляскинского землетрясения, отделила зоны сжатия и растяжения двумя кругами, представляющими следы пересечения соответствующих
Рис. А.7. Геометрия проекции Байерли [237].
ортогональных плоскостей с земной поверхностью (рис. А.8). Хотя такую диаграмму можно построить по достаточно большому количеству данных, Ходжсон и Стивене [237] считают, что из-за фонового шума, слабости первого движения и ошибок приборов около 15 % данных неверны и усложняют построение кругов.
В противоположность методу Байерли можно окружить фокус сферой единичного радиуса, называемой фокальной. Как и прежде, касательная к сейсмическому лучу в фокусе даст виртуальное положение станции 5Л (рис. А.9).
На рис. АЛО а показана фокальная сфера в проекции Вулффа, а на рис. АЛО б она же изображена в центральной проекции. Все проекции одинаково реагируют как на неточность данных, так и на их отсутствие. Ходжсон и Стивене отмечают, что такие диаграммы не указывают, какая из плоскостей соответствует разлому, и что многие сейсмологи считают эти плоскости вообще не относящимися к разлому.
Рис. А.8. Р-нодальное решение для землетрясения 10/VII 1958 г. (58°20' с. ш., 136°55' з. д.) [237].
J — сжатие, 2 — разрежение.
390
В принципе решить ставляет разлом, можно показаны рассчитанные P и S-волн для одиночной пары напряжений на разломе, показанной слева. Запись P-волны не позволяет определить, которая плоскость относится к разлому. К этому дает ключ запись S-волны, так как ее амплитуда равна нулю в направлении плоскости разлома и достигает максимума вдоль ортогональной ей плоскости.
