Безопасность жизнедеятельности и окружающая природная среда → Человек и окружающая средаБезопасность жизнедеятельности и окружающая природная среда → Человек и окружающая средаБезопасность жизнедеятельности и окружающая природная среда → Человек и окружающая средаДанные о временах пробега сейсмических волн от Гиндукушских землетрясений получены из бюллетеней Международного Сейсмологического центра. Для анализа были отобраны землетрясения из района с координатами 36.3°-36.7° N и 70.7°-71.1° Е, т.е. из квадрата примерно 40 х 40 км2 Афганской подзоны Гиндукушских землетрясений (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Схема расположения эпицентров Гиндукушских землетрясений из Афгано-Таджикской зоны в координатах широта-долгота. Черный прямоугольник - район использованных событий
В качестве параметра выбрана скорость пробега первой продольной волны. Точность вычисления скорости зависит от точности измерения времени в очаге, точности определения эпицентрального расстояния и глубины источника. Как показал проведенный анализ, погрешности определения этих параметров для землетрясений Гиндукуша лежат в следующих пределах: для времени в очаге землетрясений 0.3 + 0.05 с, для эпицентральных расстояний 3 ± 1 км, для глубины 2-3 км.
Анализ аналоговых сейсмических записей землетрясений аппаратурой СКМ показал, что сейсмические волны на них имеют четкие первые вступления с ошибкой измерения времени вступления, не превышающей 0.2 с и соизмеримой с ошибкой времени вступления на записях ПЯВ. С учетом всех очаговых и аппаратурных погрешностей вычислен разброс абсолютных и относительных значений скоростей для землетрясений на всех станциях наблюдения. Мы назвали их фоновыми значениями. Погрешности вычисления скоростей для землетрясений в 1.5-2 раза превышают эти погрешности для взрывов.
Временные ряды Vp от Гиндукушских землетрясений построены для восьми сейсмических станций, расположенных в разных по тектоническому строению и сейсмическому режиму регионах: Обнинск (асейсмичная Русская платформа), Пулково (зона сочленения Русской платформы и Балтийского шита), Арти и Свердловск (Предуральский прогиб и слабо сейсмичная Центрально-Уральская мегазона), Ельцовка (юг Сибирской платформы), Тикси (север Сибирской платформы), Бодайбо (Забайкалье, в зоне влияния Байкальского рифта), Пржевальск (сейсмоактивный регион Сев. Тянь-Шаня).
Мы располагаем данными о временных рядах землетрясений разной продолжительности: для станций Обнинск, Пулково, Бодайбо, Свердловск, Арти от 1964-1970 гг. до 2005 г., а для станций Ельцовка, Тикси, Пржевальск - от 1962-1964 гг. до 1993-1998 гг.
Построены временные ряды скорости пробега первой продольной волны. Vp=R/t, где R - гипоцентральное расстояние в километрах, t - время пробега в секундах. Значения скоростей приводились к глубине 200 км с учетом локального годографа. Индивидуальные значения Vp сглаживались скользящим средним по пяти точкам с перекрытием па две точки. Затем каждый ряд аппроксимировался линейной и полиномиальной зависимостями.
Рис. 3.2. Временные ряды вариаций скорости пробега продольных сейсмических ноли от зоны Гиндукушских землетрясений до сейсмических станций
На рис. 3.2 приведены для каждой станции временные ряды Vp, построенные по Гиндукушскнм землетрясениям, а в таблице - данные о районах расположения станций, периодах наблюдений, значения Vp, AVp, AV/ V по линейному тренду для всего интервала времени наблюдений, а также значения абсолютных и относительных погрешностей определения скоростей.
Проанализируем тренды скоростей на станциях, для которых построены временные ряды до 2005 г. Это станции Обнинск, Пулково, Бодайбо, Свердловск, Арти. Наблюдается следующая тенденция: для станций, расположенных на платформе (Обнинск, Пулково), линейный тренд слабо положительный, а на станциях, расположенных в слабосейсмичных и сейсмически активных регионах (Арти, Бодайбо), линейный тренд скоростей значимо (в 2-2.5 раза) превышает фоновые значения. Исключением из наблюдаемой закономерности является малозначимый тренд скоростей на станции Свердловск, что, по-видимому, можно объяснить сложной тектонической ситуацией этого региона, расположенного на стыке Уральской мегазоны и Западно-Сибирской платформы.
Анализ трендов скоростей на станциях, где длительность временного ряда значительно меньше (1962-1993 гг. и 1964-1998 гг.), показал следующее. На станции Ельцовка наблюдается малозначимый положительный тренд сейсмических скоростей. Эта станция расположена на эпицентральном расстоянии 20° от Гиндукушских землетрясений, т.е. сейсмический луч проникает в мантию до глубин 400 км. В то же время эта станция находится от Семипалатинского полигона на расстоянии 6.2°, и сейсмические волны от взрывов, регистрируемые станцией Ельцовка, распространяются в слоях земной коры.
Интересно было сопоставить тренды временных рядов на этой станции от взрывов и землетрясений, характеризующие разные глубины. Оказалось, что временной ряд сейсмических скоростей от взрывов за 1964-1989 гг. на станции Ельцовка имеет положительный линейный тренд, равный 0.29% при фоновом значении 0.19%. Это говорит о том, что изменения напряженного состояния пород более существенны в верхних слоях земной коры (заметим, что похожий результат был получен при сейсмическом мониторинге в Южном Таджикистане и на Тянь-Шане.
Линейный тренд и периоды вариации скорости, выделенные по СВАН-диаграммам
На станции Тикси тренд скоростей отрицательный, в два раза превышающий фоновые значения. Этот интересный факт, по-видимому, можно объяснить тем, что станция Тикси расположена на северной окраине Сибирской платформы, на границе платформы с зоной альпийской складчатости Приверхоянского передового прогиба.
По данным работы, станция Тикси находится в так называемой Усть-Ленской транзитной зоне, отделяющей Северо-Евразийскую литосферную плиту от соседней Северо-Американской плиты. Эти зоны служат участками передачи и релаксации возникающих между плитами тектонических напряжений. Причем вектор скорости движения здесь направлен с северо-запада на юго-восток.
На станции Пржевальск, расположенной в сейсмически активном регионе Сев. Тянь-Шаня, наблюдается значительно превышающий фоновые значения положительный тренд скоростей. Эти изменения можно отнести к активным процессам, происходящим в земной коре Сев. Тянь-Шаня, так как регистрируемая сейсмическая волна является слаборефрагированной в земной коре и верхней мантии.