Диссертация (1104382), страница 13
Текст из файла (страница 13)
2007]).Выводы по главе 3Для 17-ти землетрясений (M>4) получены оценки b-value и параметровОмори p- и c-value. Эти оценки позволяют заключить следующее:Значение b-value для серии афтершоков варьируется в интервале 0.5 <b< 1.62Интервал изменения p-value: 0,54<p<1,4Интервал изменения c-value: 0,01< c <1,7 день или 0,24< c <41 часов.Разница магнитуд главного события и афтершоков удовлетворяетдиапазону из закона Бата.Средние значения и диапазон изменения b-, с- и p-value соответствуютсреднее мировым значениям.Корреляция между величиной главного толчка и параметров Омори, атакже параметром Гутенберга-Рихтера не была обнаружена.Литосфера территории Таджикистана характеризуется различнымитемпами диссипации накопившихся напряжений – довольно сильныепродолжительные афтершоки сосредоточены по главным разломам в районеисследования.Ареал афтершоковой области заслуживает дальнейшего комплексногоисследованияпонакопленнымданным.Возобновлениенаблюденийпозволяет верифицировать современные идеи и пролить свет не только нахарактер процессов раздробления континентальной коры, но и на релаксацию102напряжений подкоровой среды, так как в этом районе находится гнездоглубокофокусных землетрясений Памира-Гиндукуша.Спадпотокасобытийвобобщеннойокрестностисильногоземлетрясения в пределах района исследованный происходит по степенномузакону Омори с параметром, близким к параметрам индивидуальныхафтершоковых последовательностей.103Глава 4.
Вариации параметров сейсмического режима на территорииРеспублики Таджикистан.Давно известно, что результаты анализа параметров сейсмичностипоказывают чёткую временную флуктуацию по отношению к среднимзначениям. Такое поведение может быть истолковано как результатгеодинамического процесса, действующего в регионе. В ряде случаевнаблюдаемые значительные изменения могут быть связаны с сильнымиземлетрясениями и могут быть рассмотрены в качестве предшественника,указывающего на этап подготовки сильной сейсмической активности.
Вклассических работах [Гайский, 1960, 1968] статистическим анализомпоказано, что величина b-value не одинакова в разных районах ПамироГиндукушской зоны. Авторами было выявлено, что чем больше величина bvalue (наклон график повторяемости), тем больше активность этого района.Исходя из выше изложенного, в диссертации была произведена оценкавариации b-value во времени, в пространстве, и его изменения с глубиной поданным сводного каталога Таджикистана за длинный период наблюдений.4.1.Вариации b-value во времени и пространстве по даннымкаталога ТаджикистанаОбширные исследования сейсмичности и оценка вариаций основныхсейсмических параметров на разных масштабных уровнях пространства ивремени продолжаются до сих пор.
Анализ полученных временных ипространственных характеристик сейсмичности нужно рассматривать всовокупности с комплексными исследованиями пространственно-временныхизменений основных сейсмических параметров [Соболев, 1993; Соболев,Пономарев,2003;Завьялов,2002],путемпроведенияфизическогомоделирования формирования и временной эволюции акустической эмиссиив горных породах как модели естественной сейсмичности [Смирнов,Пономарев, 2004].104Пространственныеивременныеисследованияизменчивостисейсмичности способствовали развитию адекватных алгоритмов оценкистатистик, таких как алгоритм КОЗ [Завьялов, 2002], а также программногопакета ZMAP [Wiemer, 2001].
Среди основных сейсмических параметров, bvalue и высвобождение сейсмической энергии представляются важными длятого, чтобы выявить характеристики сейсмичности. Существует рядисследований, касающихся параметра b-value, которые можно сгруппироватьв нескольких категориях, включающих: изучение определенных физическихсвойств, таких как напряжения в некотором тектонически активном объеме[Wyss, 1973]; изучение процесса эволюции землетрясений с учетом ихвременного изменения в качестве предвестника сейсмических явлений длябудущих землетрясений [Smith, 1981; Enescu, 2011; Monterroso, 2003].АлгоритмFastBEE(Быстраяоценкаожидаемогосильногоземлетрясения) для анализа трех основных сейсмических параметров,(количество землетрясений N, b-value, и сейсмической энергии в виде(2/3)logE),протестированнанесколькихсейсмоактивныхрайонахтерритории Греции [Papadopoulos, Baskoutas, 2009].Закон Гуттенберг-Рихтера, который в основном выражает относительноесоотношения меньшего количества к более крупным землетрясениям черезпараметр наклона b, широко изучен в лабораторных экспериментах, а такжепо натурным наблюдениям за сейсмичностью.
Существует три основныепредположения в интерпретации нормального значения b=1:а) увеличение неоднородности материала увеличивает значение b-value[Mogi, 1962];б) увеличение напряжения сдвига, или эффективного напряжения,приводит к уменьшению b-value [Scholz, 1968; Wyss, 1973];в) увеличение температурного градиента может вызвать рост в значенииb-value [Warren, Latham, 1970].Основной упор в этом параграфе сделан на оценке надежностиопределениявеличиныb-valueпо105даннымкаталогаземлетрясенийТаджикистана, методика которой показана в работах [Потанина, Смирнов,Бернар, 2011]Рассматриваемая сейсмическая область расположена на территорииТаджикистана и прилегающих территорий стран Центральной Азии. ПодвыделяемойобластьюнаходитьсягнездоПамиро-Гиндукушcкихземлетрясений, характеризующееся высокой промежуточной активностью(70 км < х < 350 км). Деление территории по степени потенциальнойсейсмической опасности не рассмотрено, а входит в задачу сейсмическогорайонирования.
Например, в работе [Бабаев и др., 2002] приведено геологогеографическое картирование и сведения о движении земной коры для этогорайона, принципиально основываясь на использовании длинного периодаданных и инструментальных наблюдений за землетрясениями.Аномальная активность афтершоков происходит во временном окненескольких месяцев, но особенно сконцентрирована в первые часы и днипосле возникновения сильного события. Следует отметить, что количествоподземных толчков, связанных с другими более мелкими событиями, какправило, крайне мало и имеет место для промежуточных и глубокихземлетрясений.Для расчета b-value, использована оценка максимального правдоподобиянаклона графика повторяемости, учитывающая цензурирование выборки ипозволяющая получить верхнюю и нижнюю грани оценки параметра b и ихдоверительные интервалы [Потанина и др., 2011].
Результаты, полученныеданной методикой, переведены в таблице и зависимость b-value от другихпараметров, приведены на рисунках (см. ниже).Для детального анализа изменения b-value для района исследования былрассчитан отдельно для коровых (h<70) и подкоровых землетрясенийПамиро-Гиндукуша (h>70) [Лукк, Нерсесов, 1970]. В расчете порогапредставительного класса приняли К=9 [Шозиёев и др., 2015], чтобы оценкаb-value была надежной. Результаты общего распределения представлены на106рис 4.1. В целом величина среднего значения b-value за 48 летный периоднаблюдений для коровых событий b=0,77±0,01 (γ=0,51) и подкоровыхсобытий b=0,89±0,01 (γ=0,59), которые соответствуют пределам значений,полученных в ранних исследованиях (здесь в скобках приведены значенияпараметра в шкале энергетических классов)[Землетрясения северной…, 2014;Сторчак , 1994; Гайский и др., 1968].
Данные значения к тому жесоответствуют полученным интервалам в работах по глобальной ирегиональной сейсмичности: а) 0.6 ≤ b≤ 1.6 – Monterroso, Kulhanbek (2003),по сейсмичности Центральной Америки; б) 0.6 ≤ b≤ 2.6 – Nuannin et.al.(2002),по горным ударам в Швеции; в) 0.3 ≤ b≤ 1.8 - Hurtig, Stiller (1984), поглобальной сейсмичности; г) 0.6 ≤ b≤ 1.5 – Udias, Mezcua (1997), поглобальной сейсмичности; д) 0.8 ≤ b≤ 1.2 - McNally (1989), по глобальнойсейсмичности; е) 0.5 ≤ b≤ 1.5 McGarr (1984), по горным ударам (tremors) вЮжной Африке и тектоническим землетрясениям; ж) 1.0≤ b≤ 1.6 - Mogi, дляглобальной сейсмичности, где b~1.0 для широты lat.≥ 400, и b~1.6 дляшироты lat.≤ 400;Рис.4.1. Распределение землетрясений по классам для коровых и подкоровыхсобытийВременное изменение значения b для коровых и подкоровых за период1962-2009 показано на рисунке 4.2.
Оценка максимального правдоподобия107наклона графика повторяемости [Aki, 1965; Utsu, 1965] для временных окон,была произведена по 200 событиям, со сдвигом на 50 событий.Предварительно каталог землетрясений был очищен от афтершоков.Уменьшение b пред сильными землетрясениями варьируется от несколькихднейдо1,6лет.Увеличениеbсвидетельствуетобувеличении"энергетической аномалий" (относительное увеличение числа событийменьшего размера, и относительное уменьшение числа более крупных). Порисункам заметно, что b "восстанавливается" после сильных, или послесовокупности более слабых землетрясений, как для коровых, так и дляподкоровых землетрясений Памиро-Гиндукуша.а)б)Рис.4.2. Изменение b-value для коровых(а) и подкоровых(б) землетрясений.Затенением показаны погрешности оценок.108Если для подкоровых землетрясений наблюдается тренд к увелеченю, тодля коровых землетрясений такой тренд не наблюдается.Перед«форшоки»некоторымисильнымисзависимостьюобратнойземлетрясениямиотнаблюдаютсяэнергетическогокласса(магнитуды), т.е.















