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
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 , |
T« |
хе |
0: |
ь |
Щ * о) |
(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