Диссертация (1104382), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Оценка с и р для различных выборок из афтершоковыхпоследовательностей как функции пороговой магнитуды (в нашем случаеэнергетического класса Кс) Таджикистана на выделенных 17 событиях.Показаны 95% доверительные интервалы.3.5. Выполнения закона Бата по данным, полученным по наблюдениямна территории ТаджикистанаПосле возникновения сильных событий в сейсмогенной зоне, энергия,не выделившаяся в процессе формирования очага и метастабильногосостояния,реализуется(высвобождается)какафтершоковаяпоследовательность. Количество и магнитуда афтершоков не являютсяодинаковыми для событий с одинаковыми магнитудами, а зависят отсейсмических характеристик района.
Изучение сейсмических параметровафтершоковой последовательности во многом связано со статистическимизаконами:закономГутенберга-Рихтера[Gutenberg,Richter,1944]имодифицированным законом Омори [Utsu, 1961], которые описывают нетолько общий сейсмический режим сейсмогенных зон, но и афтершоковыепоследовательности сильных событий. Наряду с ними существует, такназываемый, закон Бата.Приисследованииструктурыафтершоковойпоследовательностисильных землетрясений Душанбино-Гармскогорайона Михайловой Р.С. быливыделены зоны, различающиеся между собой потоком афтершоков, т.е.интенсивностью серий афтершоков [Михайлова, 1974].89KaftMaftMms-Maft267202.02.1965145.612.14.61.121225603.09.1972156.213.85.50.731508811.08.197416.4714.96.10.842230701.11.197816.16.814.55.90.953165016.12.198215.76.613.55.41.263210613.02.198316.16.814.96.10.773442016.12.198314.6612.95183460830.12.198316.67.113.65.41.793753326.10.1984156.212.14.61.6103936429.07.1985166.815.26.30.4114970725.09.198814.45.91141.9125353725.03.199015.56.513.25.21.3136217209.08.199315.66.514.55.90.6147123330.05.1998166.813.35.21.5157868903.03.200217.17.412.44.72.6168580508.10.200517.77.7166.81179565205.10.2008156.2145.60.6ДатаКлюч в БДАфтершокиK=logE1Номер афтершокаMag(M=0.56*K-2.2)Табл.
3.1:Основные характеристики событийчаще всегопроисходят в районахразнородных итрещиноватых структур, как на территории нашего исследования, чтонаходит объяснение в работе Моги [Mogi, 1968]. По пространственномураспределению афтершоков, наблюдаются зоны, где преимущественнопроисходятили,напротив,непроисходятафтершоки,хотяв«безафтершоковых» участках наблюдается определенный уровень фоновойсейсмичности.90Согласно [Bath M., 1965] разность магнитуд ∆M главного события исильнейшего афтершока есть величина постоянная, независящая отмагнитуды главного события:max∆M = Mms − Mas.(3.11)В самой работе [Bath, 1965] разность этих величин оценена ∆M ≅ 1.2.
Вработах [Vere-Jones, 1969; Kisslinger, Jones, 1991; Felzer, Becker, 2002;Helmstetter, Sornette, 2003] изучена статистическая изменчивость величины∆M. В исследованиях авторов [Shcherbakov, Turcotteand, Rundle, 2004]придают закону Бата (3.11) статистический смысл, тем самим ∆Mрассматривается как случайная величина, хотя математическое ожиданиеоценивается с учетом закона Гутенберга-Рихтера для афтершоков как:∆M ∗ = 1.16 ± 0.46.(3.12)Физический смысл закон Бата приобретает в рамках иерархичноймодели геофизической среды Садовского [Садовский, Писаренко, 1991].Можно считать, что в фоновом состоянии разномасштабная сейсмичность исистема неоднородностей литосферы находятся в определённом согласии[Смирнов, Пономарев, 2004; Смирнов, Феофилактов, 2000].Такая ситуация нарушается, однако, в локальной пространственновременной области очага землетрясения.
После релаксации напряжений,более мелкие структурные элементы среды, входящие в очаговую область,оказываютсяввозмущённомсостоянии.Релаксационныепроцессывозвращения среды в исходное состояние проявляются в виде афтершоковыхпоследовательностей, а иногда в виде роев. Согласно работам [Смирнов,1997; Смирнов, Пономарев, 2004] разница магнитуд афтершоков и главногособытия на полторы-две единицы магнитуды, в пересчёте на энергию,соответствует примерно двум-трём порядкам. Таким образом, сильнейшиеафтершоки отличаются от главного события на один-два уровня иерархиинеоднородностей геофизической среды, а более слабые афтершоки – нанесколько уровней. Фиксированная величина разности магнитуд главногособытия и афтершоков, составляющая содержание закона Бата, отражает91дискретныйхарактериерархиинеоднородностейлитосферыЗемли[Садовский, Писаренко, 1991].Рис 3.7.
Разность магнитуд главного события и сильнейшего афтершока поданным СКЗТ [Шозиёев, 2016]. Интервал, соответствующий закону БатаMms – Maft =1.16 ± 0.46, согласно [Shcherbakov, Turcotte, 2004], междупараллельными линиями. Около точек показаны номера событий из таблицы1. Цветовая шкала показывает магнитуду афтершока.Данные выбранных афтершоков (рис 3.7) в целом согласуются сзаконом Бата. Только 5 из 17 событий не соответствуют диапазону этогозакона. Вообще точность закон Бата помимо физических факторовопределяется и динамическим диапазоном сети сейсмических наблюдений.Возможно, эти расхождения связаны с неоднородностью представительнойрегистрации сейсмических событий на нескольких уровнях иерархии.Например, по данным [Tahir, 2011] разница между главным толчкомземлетрясения 08.10.2005 и афтершока также удовлетворяет закону Бата, т.е.ΔM = 1,2.92На основании исследования 10-ти сильных землетрясений мира, авторы[Tatevossia, Aptekman, 2008] пришли к заключению, что афтершоковыепоследовательности релаксируют в два этапа: первый – короткий, в ходекоторого происходит большинство афтершоков, которые связанны с очагом;второй – более длительный, связанный с релаксацией прилегающей среды.
В[Tatevossian, Aptekman, 2008] отмечается, что закон Омори соблюдаетсялишь в течение короткой стадии на первом этапе.3.6. Режим сейсмической активизации в обобщенной окрестностисильного землетрясения по данным каталога ТаджикистанаЗемлетрясения могут сопровождаться предшествующими толчками,получившими название форшоков. Многими исследователями форшокирассматриваются в качестве предвестников землетрясений.
Однако в среднемони отмечаются для очень небольшого количества сильных землетрясений.Так,например,порайонамЯпониитолькопятаячастькрупныхземлетрясений предваряются наличием форшоков. При анализе данныхТаджикистана наблюдалось, что перед некоторыми главными событиямнаблюдался всплеск событий типа «форшок» за несколько суток доосновного события. С приближением к главному толчку количество иэнергетический класс форшоков возрастают.Форшоковая активность многими авторами признана краткосрочнымпредвестником главного толчка. Главное свойство форшокрв является то, чтоони со временем мигрируют (стягиваются) к эпицентру главного толчка[Chen et al.
1999; Papadopoulos et al. 2016; Lippiello et al. 2012], их числовозрастает и это приводит к уменьшению значения b-value. Однако, этипространство–временные модели проверены только для немногих отдельныхслучаев, главным образом из-за недостаточности данных и плохойпредставительности каталога землетрясений [Papadopoulos et al., 2016].93Краткосрочные форшоки, предшествующие главному событию, и времяизменения, которых составляет от часа до 5-6 месяцев, вызвали интерес дляисследования с 1960-х годов прошлого столетия [Mogi, 1963; Ishida,Kanamori, 1978; Kagan, 2004; Kagan, Knopoff, 1978; Jones, Molnar, 1979;Dodge et al. 1995]. Согласно авторам [Michael, 2012] форшоки увеличиваютвероятность возникновения будущих сильных событий в краткосрочномсмысле и являются хорошим предвестником землетрясений [Wyss, 1997] независимо от различных возможных механизмов генерации форшоков[Helmstetter et al.
2003; Peng, 2007]. Например, один из краткосрочныхпредвестников большого землетрясения 4 февраля 1975 года в городе Хайчэн(7,2 М), Китая был основан на анализ форшоков [Scholz, 1977]. Главнойпроблемой является то, что некоторым событиям предшествуют форшоки, адругимнет.Большихвнутри-плитовыхземлетрясенийпредшествуетфоршоковая последовательность [Bouchon et al. 2013]. С другой стороны,форшоки представляют большой интерес для изучения распределенияфоршоковой последовательности в пространстве и во времени.
Исследованияпосейсмическому режиму показал, чтократкосрочнаяфоршоковаяактивности увеличивается при приближении к главному событию, другимисловами наблюдается инверсии закона Омори [Kagan, Knopoff, 1978; Jones,Molnar, 1979; Papadopoulos et al., 2010].Афтершоковые последовательности были рассмотрены в качестведоказательства релаксационных процессов в регионе после сильногоземлетрясения [Пшенников, 1965; Смирнов, Пономарев, 2004; Соболев,Пономарев,2003].ПшенниковК.В.[Пшенников,1965]используяреологическую модель Максвелла, анализировал релаксации деформацииприусловии,представлениечтонапряженияявляетсяявляютсясильноепостоянными.ограничениедляНотакоеафтершоковыхпоследовательностей.Дальше, основной упор сделаем на изучения форшоков и афтершоков вобобщенной окрестности сильных землетрясений по данным каталога94Таджикистана.Основнымиинструментамиисследования,являютсяустановленные в настоящее время закономерности развития афтершоковойактивности, например, закон Гутенберга-Рихтера [Gutenberg, Richter, 1944],законОмори[Utsu,1961]дляобобщеннойокрестностисильногоземлетрясения.В последние годы в работах [Родкин, 2008; Rodkin, Tikhonov, 2016]обсуждается режим сейсмической активизации в обобщенной окрестностисильного землетрясения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
