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: 99

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

можность оценивать ошибки вычислений глубин залегания грани­ цы в зависимости от погрешностей наблюдений (рис. 7).

С помощью таких номограмм были рассчитаны глубины залега­ ния основных границ раздела в земной коре на значительной тер­ ритории Средней Азии (Уломов, 1966).

Вычисления и построения схем глубин проводятся лаборанта­

ми средней

квалификации

в

следующей последовательности. Иі

бюллетеня или какого-либо дру­

пх--х-хк,км

гого источника

отбираются

све­

дения о землетрясениях, эпицент­

 

 

ры которых расположены в раз­

 

 

личных азимутах

на

расстоянии

 

 

не менее

200 км

от изучаемого

 

 

района (если построения ведутся

 

 

для границ М или К). Предельное

 

 

расстояние

 

аргументируется

на­

 

 

дежным разделением

 

фаз

волн,

 

 

связанных с основными граница­

 

 

ми раздела в земной коре.

 

 

 

 

Затем

заполняется

верхняя

 

 

часть

карточки

MCA.

 

Здесь

ср и

 

 

К— широта

и долгота эпицентра;

 

 

О — время

возникновения

земле­

 

 

трясения;

М — магнитуда,

харак­

 

 

теризующая

интенсивность

зем­

 

 

летрясения;

Z — глубина

очага.

 

 

Указываются:

дата

землетрясе­

 

 

ния, район эпицентра,

тип

рас­

 

 

сматриваемой

волны

и

название

 

 

границы, с которой она связана.

 

 

Прежде чем приступить к от­

 

 

бору

сейсмографического

мате­

 

 

риала,

необходимо

определить

 

 

минимальное значение амплитуды

 

 

землетрясений,

 

которые хорошо

 

 

регистрируются в пунктах наблю­

Рис. 7. Номограмма для вычисления

дения,

имеют

четкие

вступления

сейсмических аномалии в земной ко­

и, следовательно, являются при­

ре Чаткало-Курамииского

региона.

годными для вычислений.

 

 

наблюдениям которых

ведутся

Против

названий

станций, по

расчеты, вписываются измеренные эпицентральные расстояния и снятые с сейсмограмм времена прихода идентифицированных волн (столбцы 1, 2 и 4 соответственно).

Одна из станций, для которой (с учетом сейсмического сноса) известна глубина залегания исследуемой границы, принимается за опорную. Если таких сведений не имеется, то за опорную прини­ мается наиболее удаленная станция. После этого определяются разности эпицентральных расстояний и времен вступлений волны

29



 

ОБРАЗЦЫ

КАРТОЧЕК

MCA

 

„_____

----------------------- 19--------

г.

О--------

час— мин— сек.

MCA

<? Е = ---------------------

Х ; Ѵ = ----------------------

 

Z = ----------------------

 

 

 

район------------ ---------------

М-------------

 

волна— ---------

.граница-------------

 

Стан -

 

X эпи ­

Дх,

Т( мин.,

А*,

Д/і., км

н

 

L

 

Примечание

ция

 

центр

км

 

сек.

сек.

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

8

1

 

1

 

2

 

4

5

6

1

7

1

9

„_____ “

____________

19--------

г. О--------

час___ мин— сек.

 

МСА-ЭВМ-1

район---------------------------

 

 

 

 

М = ------------------

 

 

К =

------------------

 

 

Z = ------------------

граница

---------------------------

 

 

опорная станция------------------------------------

 

 

 

 

 

 

 

составил ---------------------------

 

 

 

вычислил---------------------------

 

 

 

 

лист N:---------------------------

 

 

 

количество станций------------------------------------

 

 

 

 

 

Ѵ'і

 

Ко

<Ро

^0

Го

Ко

н а

<?е

 

ке

 

Примечание

1

 

2

3

4

5

5

 

7

8

 

9

 

10

 

С т .

Т/

Х/

Ті

 

н

і

Ч

 

ХЛ

 

Примечание

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

3

4

5

6

 

7

8

 

9

 

10

л---------

“ ------------------

 

 

19---------

г. О-------

час—

мин— сек.

 

МСА-ЭВМ-2

район---------------------------

 

 

 

 

М = ------------------

 

 

К =

------------------

 

 

■Z = ------------------

опорная ---------------------------------------------граница

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---------------------------

составил

 

 

 

вычислил------------------------------------

 

 

 

 

 

 

 

количество станции------------------------------------

 

 

 

 

 

 

 

Ѵі

 

К ,

хе

0:

ь

Щ * о)

1

(0

 

Примечание

1

 

2

3

4

3

 

7

8 1 9

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

С т .

Ті

 

Т 1

* і

 

 

т а

 

h

 

Примечание

1

 

2

3

4

5

6

7

8

 

9

 

10'


для опорной и всех остальных сейсмических станций (столбцы 3 и 5). По номограмме находятся значения Д/г, вычисляются абсолют­

ные значения

глубин

(Я/ = Н 0+ ДЛ,-)

и величины сейсмических,

сносов■Li = Hitgi для

каждой г-й сейсмостанции.

 

И наконец, уже на рабочем планшете возле каждой станции в

направлении

к эпицентру на расстоянии Li

наносятся значения

глубины H i .

Степень дифференциации

полученного

глубинного

рельефа, как обычно, обусловлена ошибками

наблюдений.

Применение электронно-вычислительных

машин,

работающих

по аналогичной программе, позволяет производить массовые вычи­ сления пространственных координат площадок изучаемой границы раздела.

Вычисление на ЭВМ пространственных координат глубинного рельефа

Итак, для каждого конкретного землетрясения или взрыва с координатами очага сре и ле нам известны времена вступления Т[ изучаемой сейсмической волны на каждую /-тую станцию с геогра­ фическими координатами ср/ и А/. Выберем опорной станцией та­ кую, под которой глубина залегания изучаемой границы известна и равна Я0. Координаты этой станции обозначены через ср0 и Хо, а момент прихода зарегистрированной сейсмической волны — через ГоТребуется найти глубины Я/ залегания преломляющих площа­ док изучаемой границы в районе каждой станции и географические

координаты ф/г и ХЛ каждой

площадки

с учетом

сейсмического-

сноса.

 

 

 

 

 

 

 

Тогда можно записать (модификация МСА-ЭВМ-1):

 

 

+ [И„ (Г, -

Г0) -

(R, - R„ ) ] - Л.

(6).

.

V,

 

 

 

 

 

 

где А =

tg arc sin -уЦ

 

 

 

 

 

 

Vi — средняя скорость распространения продольной волны

 

в покрывающей

изучаемую

границу среде;

 

Ѵ2 — скорость той же волны под изучаемой границей;

Rt и R 0 — соответственно

эпицентральные расстояния до г-той

 

и опорной станций:

 

 

 

 

 

R{ =

arc cos [sin oesin

+

cos

cos ©г - cos ( \

— П yi -B

R 0 — arc cos [sin f e ■sin cp0 +

cos ?e ■cos f 0 ■cos ( \ —

( 7>

B.

Множитель B = 111,199 служит для перевода градусных измерений в линейные (км).

Как показывают расчеты, при эпицентральных расстояниях до 1000 км, определение величин Ад и ср/г можно производить не на сфере, а на горизонтальной плоскости. Полагая, что трасса сейсми­ ческого луча и линия, соединяющая станцию с эпицентром, лежат

31


в одной вертикальной плоскости, воспользуемся формулами анали­ тической геометрии:

 

(Ri - А Щ ) л-АН, , с

,

( R i ~ A Hi ) h + A H l l e

"

Ri

тде величина AHt соответствует сейсмическому сносу, а фор-

пмулы (8) описывают деление

отрезка в данном

отношении

А Н ц Щ - А Н ^ .

 

 

 

Форма карточки

МСА-ЭВМ-1

используется для

вычисления

на ЭВМ величин Н {,

<рл , Хл ,

Кроме перечисленных парамет­

ров, здесь же указываются дата и время в очаге землетрясения, его магнитуда М, энергетический класс К, глубина очага /г и другие сведения о землетрясении. Параметры в столбцах №№ 1—5 и №№ 7—9 верхней таблицы, а также в №№ 1 — 5 нижней таб­ лицы записываются составителем карточки. Величины № 6 пер­ вой таблицы и №№ 6—9 нижней вычисляются с помощью ЭВМ. Величины скоростей распространения упругих волн записываются -с точностью до сотых долей км/сек, географические координаты — до сотых долей градусов, время — в секундах, расстояние и глу­ бина — в километрах. Все параметры печатаются на АЦПУ ЭВМ.

Следует иметь в виду, что надежность сейсмических наблюде­ ний опорной станцией должна быть достаточно высокой. В про­ тивном случае искажения вносятся в данные о глубинах залега­ ния искомой границы под всеми остальными сейсмическими стан­ циями.

Способ, основанный па использовании в качестве опорного осредненного прямолинейного годографа, лишен этого недостатка, но требует данные большого числа сейсмических станций, рассредото­ ченных по всей изучаемой территории (модификация (MCA-

ЗВМ-2).

Запишем уравнение известного нам осредненного годографа для тех же волн Р, связанных с преломлением у подошвы зем­ ной коры:

t = JL . +

t0,

(9)

где

 

 

 

 

^

_

2 Н ' 0cos і

 

t 0

рг

.

 

Отсюда глубина залегания опорной границы

 

и' _

Ц Нд

 

( 10)

п о ~

2 cos I

 

■32