Диссертация (1104382), страница 14
Текст из файла (страница 14)
чем сильнее землетрясение, тем меньше форшоков емупредшествуют.4.1.1. Пространственное картирование параметра b-value.Для расчёта значения b-value в пространстве также важно определениепараметра представительного класса (магнитуды), который определяетсязагибом наклона графика повторяемости на маленьких классах. Во многихработах показано, что оценка представительного класса является важныминструментом анализа сейсмического режима [Wiemer, Wyss, 2000;Papazachos, 1999; Смирнов, 1997; Смирнов, Габсатарова, 2000].При построении наклона графика повторяемости землетрясений (bvalue) в зависимости от максимальной бальности выбранной зоны присейсмическом районировании Средней Азии (Центральной Азии) авторработы [Введенская, 1962] пришла к заключению, что с увеличениембальностинаиболеесильногособытиязначениенаклонаграфикиповторяемости уменьшается: в 9-бальной зоне – b=0,6, 8-бальной зоне –b=0,75 и 7-бальной зоне – b=0,9.
Обратно такому утверждению можнопривести в качестве примера, Ташкентский район, где значение b-valueменьше пролегающих сейсмически активных зон (например, Чаткалскаязона). В случае Ташкентского землетрясения 1966 г. также были отмеченытри серии афтершоков с убывающими энергиями главных афтершоков. Приэтом наклоны графиков повторяемости афтершоков последовательноубывали от первой серии ко второй и затем - к третьей.В условиях Таджикистана для практического применения признакомсейсмической опасности района может служить вариация в параметре b-valueна определенной площадке.
Пространственное изменение этого параметра109отдельно было оценено для коровых и подкоровых землетрясений. Вариациянаклона графика повторяемости землетрясений на территории Таджикистанаи прилегающих территорий показаны на рис. 4.3. Расчётные значенияпараметра b выполнены в скользящей ячейке размером 40 × 40 кв.км по всемземлетрясениям в период 1962–2009 гг..Значительно большее значение b-value по коровым и глубокофокуснымсобытиям наблюдается для Таджикской Депрессии, СЗ и ЮЗ Памира иАфганском Бадахшане.Уменьшение параметра b-value для района Ванча (СЗ Памир – в видепятна) связано с активации этого района в 2007 году (рис.4.3.а). Всоответствии с картой общего сейсмического районирования, территорияТаджикистана это – 8-ми балльная с повторяемостью 100 лет. Начиная соктября 2007 г., в Ванчском районе произошла значительная активизацияземлетрясений.
Здесь произошли многочисленные ощутимые землетрясенияна площади около 400 квадратных километров. За время активации былоотмечено три главных землетрясения: 8 апреля 2008 г. с интенсивностью вэпицентре 4-5 баллов, 3 марта 2009 г. - 5-6 баллов и 2 января 2010 г. - 6баллов по шкале МСК.Значения b-value в центральной части полученной карты во многомсовпадают с ранее полученным результатам. В работах [Мамадалиев,1972;Лукк и др. 2012] подробно рассматриваются вопросы оценки параметранаклона графика повторяемости для Душанбино-Вахшского сейсмополигонаи b-value, более детально, в Гармском районе.
Полученные авторами оценкиэтого параметра (b=0,7 до 1) для этого района согласуются со среднимзначением на карте упомянутых площадок (см. рис.4.3).110Рис.4.3.Картыраспределенияb-valueдлякоровых(а)иглубокофокусных (б) землетрясений зоны Памиро-Гиндукуша. На карте (б)изображены изменения данного параметра в Гиндукушской, Хорогской иМургабской подзонах.111Для глубоких Памира-Гиндукушских землетрясений также наблюдаетсябольшое изменение b-value по пространству (рис.4.3.б).
Площадь всей зоныоколо 66000 кв. км. Афганская подзона - наиболее активный участокПамиро-Гиндукуша,гдереализуется85%сейсмическойэнергии.Сейсмичность этого участка по площади и глубине весьма неоднородна. ДляХорогской подзоны сейсмичность распределена довольно равномерно винтервале глубины 70-260 км. По пространству b-value для этой зоныварьируетсяот0,6-1,1.Восточнеемеридианы730зонаПамиро-Гиндукушских (Мургабская подзона) землетрясений, представляющая собойучасток малой сейсмичности, b-value изменяется от 0,5-0,7. В данном участкеактивная сейсмичность наблюдается в интервале 70-200 км.Из полученных катр также видно плавное изменение b-value впространстве, которое не согласуется с работой [Schorlemmer et al., 2004],отмечавших существенную пространственную неоднородность в значенияхэтогопараметра,интерпретируемуюкакпроявлениягетерогенностигеосреды.Исходя из выше изложенного можно сказать, что территорияТаджикистанаиочаговогоПамиро-Гиндукуша,являетсясложнойсейсмической областью, а отдельные элементы её тела четко выражены впространственных изменениях параметра b-value.4.1.2.
Вариация b-value с глубиной по данным каталогаТаджикистана.Вариация b-value с глубиной может быть связана с различнымихарактерными механизмами возникновения землетрясений. Дальнейшиеисследования необходимы для выяснения связи между вариации b ипрочностными свойствами района глубокофокусных землетрясений ПамираГиндукуша. Перейдем к рассмотрению и сравнению распределения значенийb-value (табл.4.1) и распределения количества событий с глубиной (рис. 4.4).112Табл.
4.1. Вариация значения b-value с глубинойdepthb avSbbmaxSbmaxbminSbminN(Mc)Nall100.720.010.720.010.720.01930117393300.550.020.560.020.540.0110531518500.520.030.540.040.490.03207344700.830.010.830.010.830.0143067610900.800.010.800.010.800.01355067501100.790.010.790.020.790.01214443621300.880.010.880.010.880.01391172961500.890.010.890.010.890.01397771501700.840.010.840.020.840.01328558451900.810.010.810.010.810.01395576042100.810.010.810.010.810.01343760442300.790.020.790.020.790.01193832962500.980.05.980.050.980.043265672700.820.060.820.070.810.051482342900.660.100.700.090.610.091416Рис 4.4. Графики повторяемости для событий на различных глубинах.Вариация b-value с глубиной для района исследования показана на (рис.4.5).
Из рисунка видно, что меньшее b-value наблюдается в верхней части113плиты (0-20 км. глубины), имеет средние значение около 0,54, в нижнейчасти литосферы (на глубине 290-300 км), снижается до значения 0,5.Изменение b-value для данного района заметно варьируется, отмечаютсямаксимумы значения на глубинах 61-80, 121-140, 141-160 и 241-260.Рис.а)4.5. Вариацияb-valuecб)глубинойподаннымкаталогаземлетрясений Таджикистана за период наблюдения 1962-2009 гг.
(а)вариация для коровых землетрясений и (б) вариация для глубокихземлетрясений.Полученный результат изменения b-value не противоречит наблюдениямизменения данного параметра от меньшего к большему значению b-value припереходе от верхнего слоя к подстилающему слою, наблюдается в работеА.А. Лукка для коры в районе Гарма [Лукк и др. 2012]. Резкое понижение bvalue на определённой глубине также наблюдалось в ранних исследованияхдля Коринфского залива, Калифорнии и Японии [Wiemer, 1998; Wiemer,Wyss et al., 2000; Radelek et.al., 2002] и Калифорнии, Италии и Турции [Spada114et al. 2013].
Существуют также работы, где наблюдаются чередованиемаксимума и минимума b-value с глубиной [Enescu et al., 2011], которые позначению отличаются от полученных результатов. Такое расхождениесвязано со структурным строением этих зон. Структурное строение зоныисследования описано в работах [Маламуд и др., 1989; Sass et.al, 2014].Чередование максимума и минимума b-value, видное на рис.4.3 (до 210км идут в противофазе количеству представительных событий, но дальше ихвзаимовлияние не наблюдается), во многом отражает физико-механическиесвойства этого района, т.е. скоростного разреза, поверхность Мохоровича иволновода [Кулагина и др., 1974].
Согласно оценкам авторов глубиназалегания зоны Мохо в среднем для Центральной части ТаджикскойДепрессии 30-35км, а на её окраинах 45-55 км, на территории ЗападногоПамира 55-60, Восточно-Памирский блок – 67-73км. Условие захлопывания(закрытия) трещин на границе Мохо и обращение проницаемости в ноль[Маламуд, 1989; Лук, 1970], возможно, объясняет скачок значения b-value с0,52 до 0,83 на этих глубинах.Второй максимум b-value соответствует наблюдаемому волноводу наглубинах 110<H<150 км в мантии Памиро-Гиндукушской зоны [Маламуд,1989]. Данный сейсмоактивный слой, согласно этой работе, являетсяпластичной(частичнорасплавленный).Этотгоризонт,спозициираспределения теплового потока, термомеханической модели, отношенияпродольных к поперечным, абсолютной скоростной модели по продольнымволнам и анализом приемной функции, детально рассмотрен в работе [Sasset.
al, 2014]. Следующий максимум b-value наблюдается на глубинах 240-260км., он также совпадает со скачком скорости на этом горизонте [Лукк, 1966;Зуннунов, 1985; Бутовская, 1982].Исследования показывают, что вариация b во времени, в пространстве ипо глубине является хорошим показателем изменения сейсмичности и можетиспользоваться с другими геофизическими полями как прогностическийпредвестник сильных событий.115Для случая сильных землетрясений выявлено, что значение b-value от 1месяца до 1 года перед главным толчком сильно варьируется в сторонуминимального значения.Вариация параметра b-value от меньшего к большому значению, приприходе от верхнего слоя к подстилающему слою, находит свое объяснение врамках утверждения об увеличении температурного градиента, которыйвызывает рост значений b-value [Warren, Latham, 1970].Наблюдается линейный тренд увеличения b-value для подкоровыхземлетрясений данного района за период 1962-2009 гг.Низкое значение b-value на востоке Таджикистана хорошо согласуется сзоной укорочения северо-южного направления земной коры, котороенаблюдается по GPS наблюдениям[Ischuk et al., 2013].
Наши оценки b valueпо пространству и глубине, могут внести вклад в идентификацию мествозможных сильных землетрясений и оценку максимальной магнитуды пополученным картам.4.2.Корреляции b –value закона Гуттенберг-Рихтер и р-valueзакона ОмориОмори впервые предложил степенной закон, чтобы описать изменениечисла толчков со временем. Степенной закон Омори, является первымзаконом скейлинга в сейсмологии. Физической интерпретации параметра pvalue посвящено не так много работ. В работе [Mogi,1967] обнаружено, что врегионах, где афтершоки затухают с большой скоростью, ест связь с высокимтепловым потоком.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
