Диссертация (1104382), страница 12
Текст из файла (страница 12)
В работах уточняется поведение форшоков иафтершоков степенного каскада землетрясений, а также слабовыраженнойсейсмической активизации в окрестности главного события. Для проведенияаналогичного анализа на территории Таджикистана были выбраны событияизпространственно-временныхобластей,окружающихгипоцентрысемнадцати наиболее сильных землетрясений (см. табл.3.1) с афтешоковымипоследовательностями длительной продолжительности. Пространственныеразмеры областей принимались равными удвоенному размеру очага главногособытия [Соболев, Пономарев, 2003]. При выборе временной окрестностиземлетрясенийразрушенияотучитываласьмагнитудыслабаязависимость[Смирнов,длительностиПономарев,2004].циклаВыборказемлетрясений по времени составляет два года до и после главного толчка. Видентификации афтершоков был использован алгоритм [Молчан, Дмитриева,1991], запрограммированный Смирновым [Смирнов, 2009].При анализе данных наблюдалось, что всем главным толчкам в областидва размера очага (2L) наблюдалось непрерывная сейсмичность (фоновая).Период нашей выборки до основного события составляет 730 дней (два года).С приближением к главному толчку количество и энергетический классфоршоков возрастают.
Например, от 730 дней до 60 дней до главного толчкапроизошли 10 землетрясений с энергетическим классом К>14, а в течение 40дней произошли 8 событий с указанным энергетическим классом.Интенсивность событий 8-10 энергетического класса перед главным ударомза несколько дней уменьшается, а сильных увеличивается (рис.3.8, а.).95Ускорение процесса трещинообразования до главного события такжеподтверждается лабораторными экспериментами по теории разрушенияматериалов [Mogi, 1963; Scholz, 1968] и аналитическим моделированиеммеханических разрушений [Main, 2000]. Все это свидетельствует, чтофоршоки представляют собой неотъемлемое свойство процесса зарожденияочага главного толчка. Существует экспериментальное подтверждение, чтофоршоковый и афтершоковый режим имеют ровно выраженный уровень[Патонин, 2005].
Принцип наложение эпох по натурным данным показываетобратное, т.е. перед землетрясениями форшоки в разы меньше афтершоков.Как правило, афтершоки возникают сразу во всей очаговой областиглавного события, несмотря на то, что можно было бы ожидатьсосредоточения афтершоков в местах высокой концентрации напряжений,вызванной разрывом в очаге главного события. Распределение афтершоков впространстве для обобщенной окрестности в течение всего времени такжеспадает и по количеству и по интенсивности, как наблюдается в каждомотдельном акте(рис.3.8, б.).ОценказаконаОморивобобщеннойокрестностисильногоземлетрясения. Оценки показывают, что величины параметров закона Оморис и р варьируют в определенном интервале.
Для землетрясений (M>5) былиполучены оценки параметров закона Омори p- и c-value. Интервал измененияp-value: 0,54<p<1,4 и интервал изменения c-value: 0,01< c <1,7 день или 0,24<c <41 часов [Шозиёев, 2016]. Параметры р и с модифицированного законаОмори также оценивались методом, предложенным в [Holschneider, 2012].96а)б)Рис.3.8. Изменение интенсивности потока событий для форшоковой (а) иафтершоковой (б) процессов в обобщенной окрестности 17 сильных событийнатерриторииТаджикистанаиприлегающихстран.Изменениеинтенсивности потока событий в области +/-730 дней от момента главноготолчка.Параметры закона Омори для афтершоков с учетом их 95%доверительногоинтервалавобобщеннойокрестностисильногоземлетрясения имеют следующие значения: c=0,04 суток и p= 0,89, чтопопадает в интервал изменения этих параметров, оценённых по отдельнымафтершоковым последовательностям в районе наших исследований (рис3.9).Ранее в работах [Родкин, 2008; Rodkin, Tikhonov, 2016] по данным каталогаUSGS/NEIC для обобщенной окрестности главного события также былополучено значение p= 0,81, с учетом их 95% доверительным интервалом.97а)б)Рис.3.9.
Интенсивность афтершоковых событий в зависимости от временидля обобщенной окрестности сильного землетрясения (а). Синей линией(левая графика) и красной точкой (на правом графике) изображеныаппроксимации, рассчитанные по наивероятнейшим значениям, полученнымиз двумерных функций плотности вероятности (б).Наложение фоновой сейсмичности на форшоки усложняло проверкуинверсии закона Омори, предложенную в работе [Jones, Molnar, 1979].Согласно их утверждению увеличение скорости форшоков тоже следуетзакону Омори, с некого момент времени до главного события. Такимобразом, вопрос выделения форшоков из фоновой сейсмичности остаетсяоткрытым.
Инверсия закона Омори по нашим данным наблюдалось только занесколько месяцев до главного события. Параметры закона Омори с учетомих 95% доверительным интервалом в обобщенной окрестности сильногоземлетрясения для форшоков имеются следующее значения: c= 0,02 день иp=0,2 соответственно.
Значение в район наших исследований р в 3 разаменьше значения, полученное в [Родкин, 2008; Rodkin, Tikhonov, 2016], поданным которых р=0,6. Эти указывает на то, что скорость нарастаниефоршоков для обобщенной окрестности сильного землетрясения по даннымкаталога Таджикистан, идет намного медленнее относительно значения pvalue по данным каталога USGS/NEIC.98Оценка b-value для форшоков и афтершоков в обобщенной окрестностисильного землетрясения.
Для надежной оценки b-value для форшоков иафтершоков по данным каталога землетрясений Таджикистана, применяласьметодика, представленная в [Потанина и др., 2011; Смирнов, Завьялов, 2012].Эта методика учитывает цензурирование выборок и позволяет получитьоценки b сверху и снизу (соответствующий "коридор" показан на рис. 3.10, аи б) между двумя линиями).Вариации наклона графика повторяемости, привязанные ко временисильного землетрясения обобщенной окрестности приведен на рисунке(рис.3.10).Очевидно,чтовслучаефактическиразвивающейсяпоследовательности землетрясений оценка b-value может быть сделанотолько при наличии достаточного количества зарегистрированных событий.По этому, для оценки данного параметра окно осреднения данных пособытиям составляло 250 событий с перекрытием (с шагом) 50 событий. Изрисунка хорошо видна аномалия, характерная для процессов подготовки ипоследействия землетрясений – уменьшение наклона графика повторяемостиперед событием и увеличение после него.
Это соответствует сценарию такназываемого обратного каскада – перехода разрушения от младших уровнейк старшим. Такой сценарий характерен для подготовки очаговых зон главныхтолчков и известен, как модель ЛНТ [Соболев, 1993].Оценка энергии по окну усреднения данных также произведенааналогично оценки b-value. Линия для энергии хорошо коррелирует соценкой параметра b-value.99а)б)Рис.3.10. Вариации наклона графика повторяемости и интенсивностивысвобождения сейсмической энергии в обобщенной окрестности сильногоземлетрясения.
На графиках красная линия – оценка сверху, синяя линия –оценка снизу наклона графики повторяемости (b-value). На последнейграфике, показан поток событий с представительного энергетическогокласса. а) форшоковый и б) афтершоковый поток событий.100Результаты распределения форшоков и афтершоков представлены на(рис.3.11). В целом величина b-value в обобщенной окрестности сильногоземлетрясения имеют следующее значения: для форшоков b=0,80±0,01 иафтершоков b=0,81±0,01, которые соответствуют пределам значений b-valueдля фоновой сейсмичности этого района.Рис.3.11.Графикповторяемостифоршоков(левая)сКс≥9(представительный класс) и афтершоков Кс≥10 (правая): красные линии аппроксимация при b = 0,80 (γ=0,53) для форшоков и аппроксимация при b =0,81 (γ=0,54) для форшоков.Комплексный подход к изучению по предлагаемым в работе подходампозволяло выявлению некоторых свойств форшокового и афтершоковогопроцесса. Практическая значимость выполненных исследований позволилополучить более точных статистических оценок текущей сейсмическойопасности,т.е.прогнозасейсмическойопасностипослекрупныхземлетрясений для регионов с разной геодинамической ситуацией.Распределение очагов афтершоков вблизи обобщенной окрестностисильного землетрясения показывают высокую вероятность возникновениясильногоземлетрясениярайонанашихисследований.Принимаявовнимание, что участок главного толчка сохраняет активность сильныхсобытий в течение полгода.
Таким образом, это говорить о сохранениянапряжённого состояния среды долгое время в очаговой зоне. Очевидно,101подобные исследования необходимо провести для разных районов и разныхдиапазонов энергии землетрясений.Нарастание и спад потока событий до и после для обобщеннойокрестности сильного землетрясения происходит по степенному законуОмори. Вопрос о механизмах фор- и афтершоковой активности обсуждаетсяв литературе (см., например, [Родкин, 2011, 2008; Helmstetter et al., 2003;Малышев и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
