Файл: Уломов, В. И. Динамика земной коры Средней Азии и прогноз землетрясений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 109
Скачиваний: 0
Как видно, |
оба выражения |
практически |
не отличаются друг |
|
от друга; С и С, — постоянные |
величины. |
суммируются |
по сут |
|
На графике |
(рис. 47 а) величины ] / £ |
|||
кам. Наиболее |
сильные — 6—7-балльные афтершоки на |
графике |
помечены датами. Если не принимать во внимание сейсмический эффект на поверхности земли, а иметь в виду лишь энергетичес кие характеристики очагов (чему соответствует график Беньоффа), можно обнаружить закономерности в изменении сейсмической ак тивности. Так, активизация очаговой области происходила через логарифмически равные интервалы времени (римские цифры на
рисунке |
47 а). В последовательности афтершоков периоды акти |
|
визации |
изменялись примерно от 2 суток в начале |
процесса до |
300 суток к его концу. |
|
|
Как |
правило, повторные толчки с Л’^ 9 предварялись форшо |
|
ками и |
вызывали затухающую серию вторичных |
афтершоков. |
Форшокам предшествовало относительное зѴгишье сейсмической активности продолжительностью от одних суток в период интен сивной трехмесячной деятельности очага и до 15—20 дней в тече ние первого года после основного землетрясения.
На протяжении двух следующих лет интервалы затишья из менялись примерно от 20 до 60 суток. Наиболее продолжительное затишье характерно для зимних месяцев, а максимальная акти визация приходится на весну.
В результате анализа сейсмического эффекта установлено, что при одновременном уменьшении глубины залегания очагов афтер шоков примерно на 2 км, а сейсмической энергии почти на по рядок, сотрясения в плейстосейстовой области практически со храняют свою интенсивность. Из-за небольшой глубины залега ния очагов повторных толчков даже средних энергетических клас сов (К = 10—11) сотрясения в эпицентре оказывались значитель ными. На графиках накопления условных деформаций эти афтер шоки скрадывались (сравните, например, 24.Ѵ и 5.ѴІ на рис. 47 а я б).
М и г р а ц и я п о в т о р н ы х т о л ч к о в
Нами выявлены особенности (Уломов, Уломова, 1971) ми грации и осцилляции очагов повторных толчков Ташкентского землетрясения 1966 г. Это явление в дальнейшем успешно исполь зовалось для поиска эпицентральных зон предстоящих афтер шоков.
Период осцилляции эпицентров афтершоков изменялся при мерно от 1—3 месяцев в начале до 6—7 месяцев в конце первого года после главного толчка. Возникновение в марте 1967 т. очагов повторных толчков на левом крыле разрыва резко изменило мо нотонность увеличения цикла осцилляции. Период перемещения очагов афтершоков сократился до 2—3 месяцев, а затем вновь значительно увеличился.
162
Явление миграции хорошо видно на пространственно-времен ном графике сейсмического режима афтершоков (рис. 48). Все наиболее уверенные эпицентры повторных толчков спроектирова ны на продольный (а) профиль юго-восточного простирания, ор тогональный (б) северо-восточного простирания и одновременно
J |
5 |
/668 г.
1967г.
О о О О7 .
£7/ К:і0 к'~9 к"8
Рис. 48. Пространственно-временные графики сейсмического режима: а—продольный профиль, б—поперечный. По оси ординат отложено вре мя t (месяцы). В верхней части рисунка масштаб сжат.
развернуты во времени (ось ординат). Протяженность продоль ного профиля — 7 км, поперечного — 6 км. Перемещения эпицент ров наблюдаются как вдоль главного разрыва, так и поперек его.
Осцилляция очагов афтершоков по глубине показана на ри сунке 49. Рассматривая рисунки 48 и 49, можно выявить полную пространственно-временную картину перемещения очагов пов торных толчков.
В момент основного толчка 26 апреля 1966 г. первоначальный разрыв пород возник на глубине 8 км и распространился в сто рону дневной поверхности до глубины 2 — 3 км. Сразу же после землетрясения почти весь этот интервал глубин начинает
163
заполняться очагами очень слабых, едва |
ощутимых |
афтер |
||
шоков. |
афтершоков перемещаются |
с 8.V 1966 |
г. (/<= |
|
Очаги сильных |
||||
10—11) в течение, |
месяца |
в направлении юго-восток, от |
глубины |
|
І1= 5—7 км до Іі = 3—4 км |
(афтершок 24.Ѵ 1966 г. с /С== 10—11). |
Затем некоторое время глубина залегания очагов уменьшается и появляется тенденция движения в обратном направлении (афтер шок 5.VI .1966 г.; Дг = 10—11; Іг = 3 км). В плане перемещение .про исходит по дугообразной траектории по часовой стрелке. Гипо центр очередного толчка 29.ѴІ 1966 (/<=10—11, А = 4 км) несколь ко заглубляется и нарушает направление перемещения последова тельности афтершоков. Следующий — более сильный повторный
Рис. 49. Осцилляция гипоцемтроп повторных толчков и сеіісммческміі эффект іій поверхности земли. По оси оодинат вверх отложены баллы толчков, .вниз—
глубина залегания их очагов; по осп абсцисс--время.
толчок 4.ѴІІ 1966 г. (К~ 11, Іі= 3 км) — как бы восстанавливает прежнее направление перемещения и завершает «цикл», распола гаясь в плане вблизи эпицентров первых сильных афтершоков. После этого начинается постепенное (в течение семи-восьми ме сяцев) заглубление очагов повторных толчков до h = 6 км.
Направление перемещения эпицентров по часовой стрелке со храняется в течение трех месяцев, а с октября 1966 г. вплоть до (марта 1967 г. меняется на обратное.
.. Повторным толчком. 24.III 1967 г. (/<=10—11, h = 3—4 км) как бы начинается новый годовой цикл. Относительно резко «всплыв
шие» |
гипоцентры снова начинают |
постепенно |
заглубляться до |
6 -.км, |
а в феврале;—марте 1968 г. |
их глубины |
опять становятся |
небольшими -- порядка 3—4 км. После появления очагов афтер шоков на левом крыле разрыва (24.III 67 г.) в плане уже не на
164
блюдается дугообразное перемещение эпицентров повторных толчков. С этого момента происходит как бы перестрелка право го и левого крыльев главного разрыва.
Как правило, возникновению относительно крупного повторно го толчка в новом месте очаговой области предшествует серия слабых форшоков, появляющихся здесь же незадолго до крупного афтершока.
Связь сейсмического эффекта на поверхности в эпицентраль ной области с глубиной залегания гипоцентров афтершоков хо рошо видна на рисунке 49. Почти годовая цикличность наблюда: ется и в интенсивности сотрясений.
Таким образом, релаксация упругих напряжений в блоке гор ных пород очаговой области Ташкентского землетрясения проис ходит не монотонно, а циклично. Распрямление (разуплотнение) деформированных пород осуществляется не в виде простого по ступательного перемещения, а как бы путем покачивания из сто роны в сторону с последовательным сбрасыванием упругих напря жений от участка к участку, в том числе и по глубине. Анало гичное явление качания блоков наблюдается и в макрострукту рах земной коры. В частности, с ним, по-видимому, связана зако номерность в миграции очагов землетрясений в Ферганской доли не, Приташкентском районе и Кызылкумах.
Ф о р ш о к и , в т о р и ч н ы е а ф т е р ш о к и и рой п о в т о р н ы х т о л ч к о в
Форшоки могут возникать в случае хрупкого разрыва, ко торый, по-видимому, имеет место при повторных толчках. То же самое можно сказать о роях и о слабых землетрясениях с не большой глубиной залегания очагов.
Изучение форшоков как предвестников, сильных повторньіх толчков имеет большое значение, так как сильные афтершоки спот собны причинить ущерб, иногда не меньший,1чем основное зем летрясение.
Мы составили графики распределения количества толчков в единицу времени до и после наиболее сильных афтершоков (рис. 50)'. При этом сами афтершоки в суммировании не участвовали'. Суммирование производилось по пятичасовым интервалам для пе риода повышенной активности и частоты следования друг за другом сильных афтершоков (а) и по суточным интервалам — в относительно более спокойный период (б, в). Сглаживание гра фиков осуществлялось скользящим подсчетом с 2,5-часовым и по лусуточным перекрытием указанных интервалов' по оси времени
соответственно. |
1 |
■Возникновению всех сильных повторных толчков после абСо: лютного пли относительно ярко выраженного затишья предшёг ствуёт возрастающая серия форшоков. Количество вторичных афтёршоков за сильным пбвторным толчком сразу же возраста1
ет. Уменьшение частоты следования афтершоков второго поряд ка происходит значительно быстрее общего затухания всей серии афтершоков.
В общей серии афтершоков наблюдаются роеобразные группы толчков обычно с /С^8. Наиболее характерный рой слабых зем летрясений отмечен 28—29 февраля 1968 г., когда в середине по луторамесячного затишья в течение одних суток произош
ли 6 толчков с К = 6—8. Роеобразное увеличение
частоты повторяемости афтер шоков возможно и в период повышенной сейсмической ак тивности. Так, в промежутке между сильными афтершоками 8 и 10 мая в период продолжи тельного спада активности, повидимому, произошло роеоб
разное |
выделение |
упругой |
энергии |
(рис. 50а). |
Правда, |
Рис. 50. |
Распределение |
во времени |
количества толчков в период силь ных (/<=10—12) афтершоков.
о —повторные толчки 8 и 10 мая 1966 г. с не большим интервалом времени между иими(1 — 2 суток), пятичасовое скользящее суммирова
ние; |
б —повторные |
толчки 24 |
мая и 5 июня |
1966 |
г., суточное |
скользящее |
суммирование; |
в —повторные толчки 29 нюня и А июля 196G г.Р суточное скользящее суммирование.
здесь может иметь место суперпозиция вторичных афтершоков и форшоков. Более наглядна роеобразная группа толчков, происшед ших 25—27 июня 1966 г. (рис. 50 в).
Х а р а к т е р и с т и к и п о в т о р я е м о с т и а ф т е р ш о к о в
Рассмотрим простейшую зависимость: распределение коли
чества толчков с /C$s5 во |
времени |
последовательно по |
суткам |
|||
(рис. 51). В течение первых |
100 суток |
подсчет толчков |
осущест |
|||
влялся ежесуточно (черные |
кружки), |
а |
затем каждые |
100 |
суток |
|
(белые кружки). В последнем случае |
среднесуточная |
величина |
||||
приписывалась середине стосуточного интервала времени. |
логариф |
|||||
Судя по графикам, зависимость N = N(t) в двойном |
||||||
мическом масштабе (lg/V, |
lg/) в целом |
почти прямолинейна. В то |
же время сравнительно четко выделяются три примерно логари фмически равных интервала времени, для которых аппроксима ция зависимости N — N(t) может быть иной.
Сразу же после основного землетрясения в течение первых
166
10 суток наблюдается монотонное уменьшение ежесуточного коли чества повторных толчков по закону
|
|
N(t) = 0,1-Ю3 -t -1,20 |
|
|
|
|
(79) |
|||||
Стоит обратить внимание на две отскочившие вниз точки, со- |
||||||||||||
ответствующие затишью 5 и 6 |
мая. Четкая |
зависимость количе |
||||||||||
|
|
|
|
ства толчков |
одной |
и тон |
||||||
|
|
|
|
же |
|
величины |
|
(К = 5—7) |
||||
|
|
|
|
вдруг изменилась. Поток уп |
||||||||
|
|
|
|
ругой |
энергии |
очаговой |
об |
|||||
|
|
|
|
ласти уменьшился. И затем |
||||||||
|
|
|
|
вслед за форшоками 8 мая |
||||||||
|
|
|
|
возник первый |
из |
наиболее |
||||||
|
|
|
|
сильных афтершоков |
(К = |
|||||||
|
|
|
|
= П). |
Далее |
последовали |
||||||
|
|
|
|
крупнейшие повторные толч |
||||||||
|
|
|
|
ки |
ІО |
мая |
(/( = 12 |
и |
II), |
|||
|
|
N(t)-3W 0t |
■ |
резко |
увеличившие |
количе |
||||||
|
|
|
|
ство афтершоков |
и заметно |
|||||||
|
|
|
|
изменившие |
закон |
зату |
||||||
|
|
|
|
хания. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
29 |
Вплоть до землетрясений |
|||||||
Ц05 2 j s |
|
|
|
июня |
(/С = 10—П) |
и |
||||||
|
т га jo so loo гоозооsoo і сутки |
4 июля (/(= П) |
затухание |
|||||||||
Рис. 51. Изменение количества повторных |
величины N(t) |
происходит |
||||||||||
значительно |
быстрее |
и опи |
||||||||||
толчков N |
по времени t (порядковый но |
|||||||||||
мер суток) |
после основного землетрясения. |
сывается уравнением |
|
|
||||||||
|
|
N(t) = 3,3-ІО3 •t -1,84 |
|
|
|
|
|
(80) |
||||
Крупные повторные толчки 24 мая и 5 июня энергетического |
||||||||||||
класса /(=10—11 в режим затухания искажений |
почти не внес |
|||||||||||
ли. Однако после афтершоков 29 июня |
(/(=10—11) |
и особенно |
||||||||||
4 июля (/(=11) среднесуточное количество |
толчков |
вновь увели |
||||||||||
чивается, а убывание величины |
N (t) |
несколько уменьшается, |
хо |
|||||||||
тя и остается больше, чем в первом интервале (79) |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
А' (/) = 3,7 • Ю3 |
■ |
. |
|
|
|
|
(81) |
|||
Обычно |
показатель степени |
у t |
для |
афтершоков |
различных |
землетрясений изменяется от 0,8 до 1,5. Таким образом, в целом угол наклона графика lg N (lg/) удовлетворяет этим значениям величин. Исключение составляет примерно стосуточный интервал времени после самого крупного повторного толчка (/(=12).
Несмотря на эти и другие особенности сейсмического режима, толчки каждого энергетического класса хорошо распределяются по прямой линии графика повторяемости с угловым коэффициен том у = 0,43. Его значение совпадает с величиной, характерной
167