В.С. Захаров, В.Б. Смирнов - Физика Земли (1119252), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Р. )9 с измененилми) Земная кора разделяетея на континентальную и океаническую, кроме гого, сушествукзг и переходные типы. Кагглгапентаггьггап кора (рис. 4.36) имеет в среднем мошность 35 — 40 км; лля платформенных областей — 20 км и для горных областей кора достигает 80 км. Континентальная кора состоит из двух слоев (не считая осадков): верхняя часть по сейсмическим скоростям соответствует граниту, нижняя часть — базальту, Граница в средней части коры называется граиияеа Конрада, который в )925 г, обнаружил на сейсмограмме фату р, отвечакнцую втой ~ранние. Иногда в коре выделяют один или несколько волноволов (рис. 437, а). Океаначеская «ара имеет мошность около )Π— )5 км (без океана 5 — 7 км) н лишена гранитною слоя (рис.
4.37, б). )) и »мгка и пассивна «оза о»Па»»а Г' Фт ага и о тв аи )и Рмс.4.36. Обобщенный разрез континентальной корм: показаны средние знвченил скоростей Р-волн длл рвзличнмк в тектоническом отно- мении регионов (по Но)ьгооз ет в), ) 992; из Рои)ег 2005, Р 5) 2) Гв 3" зв грла 2 4 Ь 8 Сигсч/с в 0 5 я х и Ьз Таким образом, по сейсмологическим данным Земля естественным образом разделяется на концентрические сферические слои с различными особенностями скоростного разреза.
Некоторые из этих зон разделены скоростными границами, Скорости сейсмических волн в первом приближении зависят только от глубины гпо крайней мере, глобальные вертикальные изменения скорости гораздо значительнее горизонтальных). Это обстоятельство означает, что скорости волн в той или иной области в первую очередь определяются термодинамическими условиями (давлением Р и температурой У).
В верхних слоях Земли изменение скоростей волн по глубине имеет сложный неравномерный характер, тогда как на больших глубинах изменение скоростей плавное. Это свидетельствует, по-видимому, о том, что при переходе к глубинам более !000 км вещество Земли претерпевает качественное изменение состояния. 135 Рис.4.37. Строение земной коры: а — модель распределения скорости Р-волн в континентальной коре с волноводом; о — петрологические и сейсмические данные для океанической коры (по Миейег, 1977; из соигпе, 2007.
Р 195 с изменениями) 4.6. СЕЙСМИЧНОСТЬ ЗЕМЛИ 4.6.3, Источники сейсмических волн Точку, в которой начинается излучение сейсмических волн, называют 4жусеиг землегрясенигг, или гнлояешлром. Проекгггтя гипоцентра на поверхность Земли называется зницешлрол (рис. 4.38). двиивиив в ввянв Рвявя Рис, 4.38.
Гнпоцентр н зпнцентр землетрясения Чшцс всею источником крупных сейсмических волн являются землетрясения. Землетрясения по происхождению подразделяются на; обаатгвные, вуякаяическде и ттмкттюннческие. Очаги землетрясений, как правило. лежат глубоко пол землей. Очаги мелкофокусных (коровых) землетрясений находятся не глубже 35 км (до 70 км), очаги промежуточных землетрясений расположены от 70 до 300 км, а глубокофокусные землетрясения очаги — от 300 до 700 км.
Кроме того. источником сейсмических волн являются мощные взрывы прежде всего ядерные. В этом случае источники располагакзтся на поверхности или на малой глубине, 4.6,2. Определение координат землетрясения регистрация сейсмических сигналов ведется на сейсмических сшн циях, которые в настоящее время объединены в глобальные сети (рис. 4З9).
Такое объединение способствует лучшему обмену информациейй и повышает оперативность и точность определения параметров землетрясений. Исследования сейсмических гранин и неоднородностей внутри Земли представляют собой сложную задачу, метолы регпения которой непрерывно совершенствуются. Необходимо отфильтровать помехи !киот'. як ык ! рмюня Анчж~ь Кь ы« Фгтьыь ГГпкь ~ К нк сии Ьнк. Рис. 4ЗВ, Глобальная сейсмическая сеть (б(оЬа( 5е(злт(с йегттогх — б5й) н станции — члены Федерации цифровой сейсмической сети (Редегабоп о( Гз(В(та( Вгоад-Ванд 5е(япойгарл йеттгог(гз — Р05й) показаны разными знаками (по Вогпталгз, 2012. Сй 1, дос 102312/бг2.йМ50Р 2 с(гв.
Р. 14 с изменениями) и шумы, неизбежно возникавшие при определении времени вступления продольных, поперечных и других волн на сейсмограмме. Процесс определения координат эпицентра землетрясения упрощенно можно описать следующим образом, !. По сейсмограмме, на которой определены вступления Р- н о-волн, вы~гнсляют разность в(темени п(зихода этих волн г,.— г„ (рис. 4.40, а). 2. По годографу определяют эпицентральное расстояние, соответствующее этой разности (рис. 4.40, б).
Связь этих величин можно выразить соотношением Л Л сг гр Однако такой простой вид формула имеет в случае постоянной скорости распространения Р- и 5-волн. Поскольку в Земле скорость меняется с глубиной, то реальная формула имеет более сложный интеградьный вид. Вычислив эпиценгральное расстояние по нескольким (минимум трем) станциям, находят местоположение эпицентра по пересечению дуг окружностей, проведенных вокруг этих станций с радиусами, соответствующими эпицентральному расстоянию (рис. 4 4().
Для аналитическою вычисления координат эп и цегпра надо решить систему 137 — — ~~рЯ Р Х~ — ~ъ ф~~е333гтчгтггг кг-г— г, — гг е 0 30 е 60 90 Эпипептратьное раеетояние, граа 6 Рис.4.40. Определение зпицентрального расстояния землетрясения: а — определение разности времен Лт прихода первых вступлений Р- и 5-волн, 2— вертикальный, Ч вЂ” северный, Š— восточный компоненты; б — определение эпицентрального расстояния по топографу | Л1 Л, гка -33.Р ='— ср Ла 1333 — ЬР = — "- — ", Са СР Л3 ~ 33.5 33,Р "' С.т СР гле 1, 2, б — номера станций, Определение глубины гипоцентра несколько сложнее.
Для опрелеления глубины оггага необхолимо наличие регистриругошей станции, находяшейся на относительно небольшом зпи центральном расстоянии, и регистгхзпия вступления фаз Р н РР, Тогда глубигга источника определяет«я 333 простых геометрических соображений тряс. 4,423 кг 60' мо по. Рис.4.41. Определение координат землетрясения по измерениям трех станций гле гй= «(т Р-тл). Глубина определяется с меньшей точностью, Р чем горизонтальные координаты. Рис. 4.42.
К определению глубины очага землетрясения: à — фокус (гипоцентр); Л вЂ” глубина очага; Š— эпицентр; а — точка отражения фазы РР от поверхности; 5 — сейсмическая станция На основании обработки данных по множеству записей времен вступления сейсмических волн на сеть сейсмологическнх станций, расположенных по поверхности Земли, на континентах н островах мирового океана, составляют каталоги землетрясений. Они представляют собой однородный набор записей, соответствующих землетрясению, и расположены в хронологическом порядке. В каждой записи солержится информация о времени н коорлинатах (пгирота, 139 долгота, глубина) землетрясения, а также энергетическая характеристика землетрясения — маевитлуда (подробнее — ниже).
Примером отобольлого катююга является каталог )х)а(!опа! Еап)к)ва)се )пГоппатюп Сепгег(ХЕ!С) 0Ю5 ()тг(рЯеап)тйва(се.цзу.цот — здесь можно найти самый популярный мировой каталог), сушествуют также легиояольлые каталоги (камчатский, калифорнийский, японский и тль). с Рис.4.43. Географическое распределение эпицентров землетрясений (по Кеппев 200\. Р 22) 4.6.3. Особенности пространственного распределения очагов Географическое распределение эпицентров землетрясений прелставлено на рис. 4.43. Можно вылелить следуюшие особенности: сейсмичность в океанах сосредоточенна в относительно узких поясах (срелинные хребты и зоны субдукции), по которым проводят границы литосферных плит; ° на континентах выделякзтся широкие лиффузные пояса сейсмичностии,* распределение очагов по глубине весьма неолноролно: мелкофокусные землетрясения в основном происходят в срединных хребтах, глубокофокусные — ло 700 км — в основном расположены вдольТихоокеанского пояса, который окаймляет акваторию Тихого океана (в зонах субдукции), 1*аспределение числа землетрясений в год по глубине за период )977 — !997 гг.
представлено на рис. 4.44, оц ° к зонам субдукции приурочены наклонные сейсмофокальные зоны, в которых концентрируются очаги землетрясений — золы Бельо(ба. Часто этн зоны имеют двойной характер (рис. 4.44, о). 340 1000 к 100 ф 10 ' о мо ки ио ио ви ие мо Ппбкно, км Вунккнннннннн Мнн яннннкнн и ннннб Рис.4.44. Особенности расположения очагов землетрясений по глубине: о — распределение числа землетрясений в год по глубине за период 1977-1997 гг.
(по гонн1ег, 2009 Р. 114 с изменениями); 6 — расположение очагов землетрясений в сечении Японской зонм субдукции 1по ьовг1е, 2007. Р. 152 с изменениями)1 видна двойная наклонная сейсмофокальная юна 1прямо в центре) 4.6.4. Магнитуда, момент и энерпая вееаяетрясений Лля характеристики величины землетрясения и его проявления на поверхности используют несколько различных характеристик. Илггуелсггеностль — характеристика величины проявления землетрясения на поверхности Земли, Интенсивность измеряется в баллах. количесюю которых пропорционально логарифму ускорения движения грунта в данной точке поверхности Земли. Шкала интенсивности, как правило, неинструментальная. опирается на описание видимых повреждений в постройках.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
