Автореферат (1097840), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Можно дать оценку вариаций параметров поглощения непосредственно в очаговой зоне, разделив интегральный эффект поглощения на две компоненты –поглощение в очаге готовящегося сильного землетрясения и поглощение в остальнойчасти среды. В итоге получено увеличение декремента  в готовящемся очаге сильногоземлетрясения в 3 − 4 раза. Используя полученное выше значение  как фоновое, получена оценка ожидаемых приливных вариаций декремента в очаге   (2 … 4)∙10-3.Приняв значения  = 0.004, скорости S-волны VS = 3 км/c, частоты f = 5 Гц, расстояния R = 40 км (радиус очаговой зоны землетрясения 21.06.1996 г.

MW = 6.8) получаем искажение класса землетрясений из будущей очаговой области сильного землетрясения K = 0.23.Здесь нужно учесть важную особенность большинства методик анализа сейсмического режима. Как правило, рассматриваются землетрясения выше некого энергетического порога (обычно, это уровень представительности каталога). “Приливные”ошибки в определении энергетического класса приводят к тому, что в зависимости отзнака этой ошибки либо часть землетрясений с энергией выше реального уровнянадежной регистрации исключается из рассмотрения, либо наоборот − землетрясения сболее низким классом попадают в число рассматриваемых (Рис. 19).

То есть при такомтрадиционном пороговом ограничении рассматриваемых землетрясений возникает ка5Gusev A., Lemzikov V. Properties of scattered elastic waves in the lithosphere of Kamchatka: parameters and temporal variations // Tectonophysics. 1985. V. 112. P. 137–153.45жущийся эффект “приливных” вариаций потока землетрясений.42K3lgN2lgN)2123178910111213Рисунок 19 – Схема возникновения кажущегосяприливного изменения потока землетрясений Nпри приливном искажении энергетического классаK на величину K.1 – зависимость числа землетрясений N от энергетического класса K в соответствии с законом Гутенберга-Рихтера;2 – кажущееся увеличение потока N при приливном уменьшении декремента  (то есть при завышении класса землетрясении на K);3 - кажущееся уменьшение потока N при приливном увеличении декремента  (то есть при занижении класса землетрясении на K).Энергетический класс KДля значения K = 0.23 и согласно графику повторяемости землетрясенийlgN = a − K с наклоном  = 0.5 (среднее значение для Камчатки), получена оценка изменения потока землетрясений N в  1.3 раза в ту или иную сторону в зависимости отфазы прилива.

Учитывая оценочный характер вышеприведенных построений, это соответствует приведенному на рис. 16 распределению землетрясений.Полученные результаты демонстрируют возможность искусственного появленияприливных эффектов в сейсмичности. При этом принципиальная возможность прямоготриггерного эффекта в возникновении “приливных” землетрясений не исключается.Заключение к Главе 6. Основным выводом Главы 6 является то, что применение кземлетрясениям модели амплитудно-зависимой диссипации, объясняющей приливнуюмодуляцию сейсмических шумов (Глава 4), дало приемлемое соответствие наблюдаемым эмпирически эффектам, что 1) является дополнительным аргументом в пользуадекватности модели, 2) подтверждает общность тенденций в проявлении отклика наприливное воздействие на различных масштабах сейсмического процесса, 3) позволило определить выявленную ранее приливную модуляцию землетрясений как вторичный эффект приливной модуляции поглощения в среде.Основные результаты Главы 6 опубликованы в статьях [12, 14, 28].В Заключении диссертации подводятся итоги работы и формулируются основные выводы.В соответствии с поставленными задачами было проведено комплексное исследование ВСШ с целью изучения особенностей проявления отклика на приливное воздействие в сейсмоактивном регионе, спецификой которого является меняющеесянапряженно-деформированное состояние среды.

Как составные части в эту работу вошли теоретические и экспериментальные исследования. Причем экспериментальнаячасть включила как натурные, так и лабораторные этапы.В ходе выполнения этого проекта были решены все поставленные задачи:1. В пределах Курило-Камчатской островной дуги была организована регистрация сей46смических шумов на базе узкополосных (f = 30 Гц) высокочувствительных сейсмометров резонансного типа в четырех удаленных от источников антропогенной активностипунктах наблюдений: “Начики” и ”Карымшина” (Камчатка), “Эримо” (о. Хоккайдо,Япония) и “Шикотан” (Курильские острова), – находящихся в различных геологотектонических условиях.2.

В течение 1987 – 2015 гг. были проведены режимные наблюдения ВСШ, не имеющие аналогов в сейсмологической практике. Полученные данные стали информационной основой для дальнейшего получения новых знаний об этом процессе. В настоящеевремя эти исследования могут рассматриваться как мониторинг ВСШ, в который входят ведение непрерывных долговременных наблюдений, обработка и анализ данных,еженедельная подготовка на их основе прогностических заключений о сейсмическойобстановке для Камчатского филиала Российского экспертного совета по прогнозуземлетрясений.3. Экспериментально обнаружен эффект стабилизации фазы приливной компонентыВСШ при подготовке сильного землетрясения, на основе которого была предложенаметодика прогноза сильных землетрясений..4.

В результате анализа этого эффекта (а) показана его воспроизводимость, под которой понимается идентичное поведение параметров ВСШ при подготовке идентичныхсильных землетрясений; (б) получена эмпирическая зависимость порога “чувствительности” эффекта стабилизации фазы к эпицентральному расстоянию и магнитудеготовящегося землетрясения; (в) выявлены пространственные зоны, согласующиеся стектоникой региона, землетрясения в которых предварялись стабилизацией фазы наблизких значениях; (г) обнаружены сходные тенденции синхронизации приливнойкомпоненты ВСШ и приливного потенциала в процессе подготовки землетрясений дляКамчатки, Хоккайдо и Шикотана; (д) показано, что приливные эффекты, обнаруженные на f = 30 Гц, проявляются и в более широком диапазоне частот.На основании результатов 2.−4.

сформулированы защищаемые положения 1 и 2.1. Эффект приливной модуляции сейсмических шумов, имеющий следующиеособенности: (i) нестабильность во времени; (ii) характерная глубина модуляциина уровне нескольких процентов; (iii) связь с напряженно-деформированным состоянием среды, отражаемым в подготовке сильных локальных землетрясений.2.

Новый тип параметрического предвестника землетрясений, характеризуемыйстабилизацией фазового сдвига между выбранной волной приливного гравитационного потенциала и выделенной из рядов огибающей ВСШ гармоникой с соответствующим приливным периодом.5. Предложено объяснение известному уже более 30 лет, но не имевшему удовлетворительной интерпретации эффекту корреляции между приливными деформациямиземной коры и наблюдающимися вариациями интенсивности сейсмических шумов.Модель приливной модуляции эндогенных сейсмических шумов, обусловленной негистерезисным амплитудно-зависимым поглощением в земных породах, рассмотрена нареологическом и физическом уровнях.

Для двух важнейших случаев (сухие и флюидо47насыщенные породы) показана принципиальная важность наличия в содержащихся впороде трещинах внутренних контактов.6. Предложенный механизм объяснил ряд экспериментально обнаруженных особенностей приливной модуляции ВСШ: (а) глубина модуляции порядка первых процентов,(б) стабилизация фазы модуляции в период, предшествующий сильному землетрясению, (в) часто отмечаемое изменение фазы на противоположную после возникновенияземлетрясения.На основании результатов 5.−6. сформулировано защищаемое положение 3.3. Механизм приливной модуляции эндогенных сейсмических шумов за счет модуляции размера области их сбора, обусловленной негистерезисным амплитуднозависимым поглощением в земных породах, позволяющий дать объяснение рядуэкспериментально обнаруженных особенностей ВСШ.7.

Проведенные лабораторные эксперименты по моделированию приливных эффектовв сейсмичности (одноосное сжатие образцов) показали существование амплитудноймодуляции акустической эмиссии на стадии предразрушения образца в условиях малых периодических осцилляций деформации (превышение на три порядка медленноменяющейся фоновой деформации над модулирующей соответствует соотношениюмежду тектонической и приливной деформациями).8. Как в природе, где приливное воздействие существует всегда, так и в экспериментемодулирующее деформационное воздействие было активно в течение всего времени.Показано, что существуют интервалы времени, на которых эффект модуляции акустической эмиссии не наблюдается, что аналогично интервалам отсутствия синхронизации ВСШ с приливами. Наиболее ярко эффект модуляции прослеживается на завершающей стадии предразрушения – дилатансном разуплотнении. Однако модуляциябыла определена и на завершающей части упругих деформаций. Это согласуется спредвестниковым поведением ВСШ перед сильными локальными землетрясениями.9.

Проведены аналогии между приливной модуляцией сейсмического шума и корреляцией слабых землетрясений с приливами, включающие выявление общих свойств исоответствие одному физическому механизму. В качестве дополнения к общепринятому триггерному механизму корреляции землетрясений с приливами предлагается та жемодель амплитудно-зависимой диссипации, примененная ранее для ВСШ.10. Применение к сейсмичности модели амплитудно-зависимой диссипации, дает приемлемое соответствие наблюдаемым эмпирически эффектам, что, в свою очередь1) является дополнительным аргументом в пользу адекватности модели амплитуднозависимой диссипации,2) подтверждает общность тенденций в проявлении отклика на приливное воздействиена различных масштабах сейсмического процесса,3) позволяет рассматривать выявленную ранее приливную модуляцию землетрясенийкак вторичный эффект приливной модуляции поглощения в среде.Все полученные результаты не противоречат друг другу и позволяют оценивать приливные эффекты в высокочастотных сейсмических шумах в сейсмоактивном регионе48как обоснованное с позиций физики и геофизики проявление отклика на периодическое воздействие в условиях меняющегося напряженно-деформированного состояниясреды.

Характеристики

Список файлов диссертации