Файл: Вопросы общей и теоретической тектоники [сборник]..pdf

При использований очагов землетрясений, расположенных в непосредственной близости друг от друга, эффект, обуслов­ ленный аномальной зоной вблизи источника, выделяется бо­ лее четко. Для землетрясений с очагами, сгруппированными в районах о. Хоккайдо, Южно-Курильских, Средне-Куриль­ ских и Северо-Курильских островов и п-ова Камчатка, воз­ можно построение зависимостей временных невязок от эпицентрального расстояния в азимутах 320—360°, т. е. в направ­ лениях, приблизительно перпендикулярных простиранию ано­ мальной зоны на разных ее участках (рис. 4). С целью выде­ ления на поверхности Земли областей аномальных вступлений сейсмических волн невязки наносились на эквидистантные азимутальные проекции. Поведение невязок для землетрясе­ ний о. Хоккайдо, Южно-Курильских и Средне-Курильских островов обнаруживает характерные для присутствия ано­ мальной зоны черты. В сглаженном виде эти особенности про­ являются для землетрясений Северо-Курильских островов и незаметны для Камчатских землетрясений (рис. 4).

Поправки за кору для используемых станций не введены, так как вопрос об их величине окончательно не решен. По оценкам, приведенным в некоторых работах, (Кондорская и др., 1969, 1973), влияние коры в районе станций приводит к систематическим отклонениям времен пробега от табличных на ±1—1,5 сек. Невязки, полученные в результате этого рас­ смотрения, превышают фон стандартного годографа, за кото­ рые ответственны неучтенные факторы — основание для ис­ пользования их в интерпретации эффекта присутствия ано­ мальной фокальной зоны в районе источников.

Для иллюстрации действия этого эффекта (на рис. 4, А) со­ поставлены данные Сахалинских и Южно-Курильских землет­ рясений, по отношению к которым рассматриваемые станции располагаются в одинаковых азимутах на подобных эпицентральных расстояниях. Как видно, результаты качественно раз­ личны для очагов, расположенных в фокальной зоне и вне ее.

Результаты расчетов

Для рассматриваемых моделей в ходе расчетов определя­ лось расположение областей аномальных вступлений Р-волн на поверхности Земли и поведение невязок в этих областях. Основные особенности результатов в каждом случае опреде­ ляет характер соотношения скоростей P-волн в плите и в ок­ ружающей мантии.

174

Присутствие в районе источника высокоскоростной плиты приводит к появлению на поверхности Земли областей отри­ цательных невязок, разделенных зонами тени, возникающих из-за расфокусировки лучей плитой в некоторых интервалах углов их падения. На небольших эпицентральных расстояни­ ях ( А°= 15—20°) располагается область выхода лучей, пре­ ломленных верхней поверхностью плиты. Невязки здесь резко увеличиваются на небольшом интервале расстояний, так как длина пути лучей в пределах аномальной зоны сильно меня­ ется. Центральную область ( А°=25—50°) формируют лучи, преломленные в мантию на дне плиты; с ними связаны наи­ большие по величине отрицательные невязки. Лучи, прелом­ ленные на нижней поверхности плиты, проходят наименьший путь в пределах аномальной зоны и выходят на больших эпи­ центральных расстояниях (А °>60°) в области малых отри­ цательных невязок (рис. 5, А и Б).

На форму и расположение на поверхности Земли этих об­ ластей в одинаково сильной степени влияет как геометрия пли­ ты, так и скоростной контраст на ее границах (рис. 5, Б). Ве­ личина невязок в основном зависит от резкости скоростного контраста.в плите и в окружающей мантии.

Перемещение гипоцентров землетрясений в пределах точ­ ности определения их координат (при этом предполагается, что очаг не выходит за границы плиты) изменяет интервалы углов падения лучей, для которых характерны те или иные искажения— в результате области аномальных вступлений волн на поверхности земли смещаются (рис. 5, А). Величина невязок мало чувствительна к возможным ошибкам опреде­ ления координат гипоцентров.

Если аномальная зона выступает как область пониженных скоростей, на поверхности Земли также наблюдается чередо­ вание областей аномальных вступлений и зон тени (рис. 5, В), возникающих в данном случае из-за полного внутреннего от­ ражения на верхней и нижней границах плиты. Во всех обла­ стях наблюдаются положительные невязки.

175

Выводы

1. Представление о фокальной зоне, как о высокоскорост­ ной области, согласуется с наблюдающимися особенностями невязок на удаленных станциях, что аналогично результатам, полученным ранее для районов Алеутских островов и о. ТонгаКермадек (Jacob, 1972; Sorrells a. oth., 1971; Sleep, 1973).

2. Тенденция ослабления скоростного контраста для Кури­ ло-Камчатской фокальной зоны в северо-восточном направле­ нии лишь намечается по данным удаленных станций. Этот во­ прос может быть более глубоко изучен с помощью наблюде­ ний местных сетей станций.

Л и т е р а т у р а

К о н д о р с к а я Н. В., С л а в и н а Л. Б. Некоторые результаты изу­ чения времен пробега продольных воли. «Изв. АН СССР. Физика Земли», 1969, № 2.

К о н д о р с к а я Н. В., П а в л о в а Л. Н., Т а р а к а н о в Р. 3., К п м Ч у н Ун. О годографе сейсмических волр от дальневосточных землетря­ сении. «Изв. АН СССР. Физика Земли», 1973, № 5.

К у з и н И. II. Скорости волн P u s ® верхней мант1Ш Камчатки. «Изв. АН СССР. Физика Земли», 1973, № 2.

Т а р а к а н о в Р. 3. Мозаика скорстей в верхней мантии н возмож­ ности построения нлощадного годографа. «Тр. СахКНИИ СО АН СССР», № 20, Южно-Сахалинск, 1969.

mic P travel times from the nuclear explosion Longshot. J. Ge-

ВОПРОСЫ ОБЩЕЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ТЕКТОНИКИ

Г К X II U Г К Н П А Я Г К К Г О Н 11 Я А

УДК 528.91:624.131.1

Г. А. ДУНАЕВА

ПОНЯТИЕ ОБ ИНЖЕНЕРНО-ТЕКТОНИЧЕСКОЙ КАРТЕ

В последнее время стало очевидным, что инженерная дея­ тельность человека способна влиять на ход естественных тек­ тонических процессов в приповерхностных частях земной коры и приводить к возникновению техногенных тектонических яв­ лений (Николаев, 1973; Подкампнер, 1973). В связи с этим возникла задача пространственного учета этих техногенных влияний путем их картирования.

Основой инженерно-тектонической карты являются текто­ ническая карта, изображающая статическую картину строе­ ния земной коры, и карта современных движений, отражаю­ щая ее динамику. На этой основе показываются запроектнройанные точки, зоны или области инженерного воздействия н его количественные характеристики. Другой элемент инженер­ но-тектонической карты — прогнозные, полученные расчетным путем, изменения в естественной статической ситуации и в хо­ де динамических процессов. После осуществления расчетного воздействия инженерно-тектоническая карта может быть до­ полнена результирующими данными о состоянии тектониче­ ских структур и их динамике. Сравнение прогнозных и резуль­ тирующих показателей, проведенное па единой картографиче­ ской основе, явится критерием точности прогноза.

Инженерно-тектонические карты в зависимости от харак­ тера инженерного воздействия могут иметь ту или иную спе­ цифику. Применительно к классификации техногенных движе­ ний земной коры должны быть разработаны следующие раз­ новидности карт: а) для статических нагрузок; б) для гидро­ статических нагрузок, в) для динамических нагрузок.

Карты статических нагрузок составляются для учета изме­ нений, вносимых в тектоническую обстановку устройством

180

крупных водохранилищ, разработкой карьеров большого объе­ ма или нагрузками от концентрированной городской застрой­

ки.

Как известно, заполнение крупных водохранилищ приво­ дит" нередко к возникновению сейсмической активности пли повышению ее уровня. Эго связывают с изменением режима блоковых движений земной коры в районе водохранилища, Необходимым элементом исследования механизма воздействия искусственных статических нагрузок иа природные блоковые системы является картирование нагрузок, приложен­ ных к отдельным структурам, и учет изменений, происходя­ щих в динамике блоковых систем. Таким путем могут соз­ даваться результирующие инженерно-тектонические карты, анализ которых с развитием представления о механизме ста­ тического воздействия па блоковые структуры, дает возмож­ ность перейти к составлению прогнозных карт на объектах со сходными тектоническими условиями.

Процессы, происходящие при техногенных разгрузках в районах карьеров или нагрузках в местах концентрированной застройки, отличаются, по-видимому, лишь меньшим разма­ хом и относительной замедленностью.

Изменения, вносимые в тектоническую обстановку извле­ чением из недр или закачкой в недра флюидов (гидростатиче­ ские нагрузки), распространены довольно широко. Общеиз­ вестны крупные проседания земной поверхности в местах ин­ тенсивной разработки нефти, газа или подземных вод. Состав­ ляемые для учета и прогноза этих явлений инженерно-текто­ нические карты должны включать показатели количества из­ влеченного из недр вещества за единицу времени, раздельно по геологическим структурам, слагающим месторождение, н изменения высотного положения поверхности Земли во вре­ мени (прогнозируемые и наблюденные).

Изменения положения и формы земной поверхности при закачке флюидов, а также сопутствующие этому сейсмиче­ ские явления пока изучены слабо (Teng et al., 1973). Тем не менее следует в очагах проявления этих техногенных процес­ сов наносить данные о количестве введенного в недра вещест­ ва на основу из тектонической карты и карты современных движений с тем, чтобы по мере накопления материала эти данные можно было использовать для составления прогноз­ ных инженерно-тектонических карт.

Техногенные динамические нагрузки, вызываемые мощны­ ми взрывами, как наземными, таки (в особенности) подземны­

181