Землетрясения с трансформацией и окружающая среда

Структура пятой и шестой огибающей такая же однородная, как первой. В 1985-1986 гг. па временах 35-45 с QS уменьшается с 80 до 40. В течение 1985-1986 гг., как и в описанном выше случае, отмечается увеличение с течением времени мощности сухой перемычки. К 1989 г. структура огибающих снова стала более однородной, и в течение более чем двух лет она меняется только на малых временах.

Огибающие, показанные на рис. 6.9-За, характеризуют вариации поля поглощения в блоке II перед Каудальским землетрясением и после него. Структура огибающих коды за этот период существенным образом не изменилась, при этом несколько сместились границы интервалов сильного и слабого затухания.

В течение следующее периода (рис. 6.9-36) в пределах блока произошло три землетрясения К > 11, при этом наблюдается трансформация огибающей - в начале периода она однородна, затем намечается ступенька, которая на второй огибающей становится более выраженной и постепенно смещается в сторону больших времен. Параллельно с этим в «ближней» коде появился участок слабого поглощения (сухого слоя), мощность его также варьирует.

На рис. 6.9-За наблюдается постепенное увеличение эффективной добротности сначала на глубинах до 40 км, затем - до 85 км. В период уменьшения скорости вращения Земли после землетрясения 27.04.1989 К=10, эпицентр которого приурочен к блоку II, эффективная добротность в блоке на глубинах 30-85 км (t-t0 < 40 с) уменьшилась (рис. 6.9-Зг), кроме того, отмечается увеличение вертикальной неоднородности поля поглощения на глубинах до 30 км (t-t0 < 17 с).

Землетрясение 28.08.1990 г., эпицентр которого находился южнее станции 1, отмечено аналогичными изменениями в блоке II - уменьшением эффективной добротности на глубинах 30-85 км (рис. 6.9-3д). В отсутствие относительно сильных землетрясений в период уменьшения скорости вращения Земли огибающие коды землетрясений практически не отличаются от таковых в начале 1983 г. (рис. 6.9-3е).

Попытаемся по вариациям структуры огибающих коды оценить направление миграции границ флюидонасыщенных слоев в земной коре и верхах мантии в районе ст. Тавиль-Дора (рис. 6.9). Примеры такого анализа можно найти в работах последних лет, где демонстрируется возможность с помощью детального изучения структуры огибающей коды химических взрывов на временах t - t0<60 с следить за миграцией флюидов в коре и верхней мантии. Наиболее приемлемым объяснением временных вариаций характеристик поля поглощения, по мнению авторов, являются волноводные эффекты.

Субвертикальные флюидонасыщенные зоны, рассекающие литосферу, представляют собой ярко выраженные волноводы, прежде всего для поперечных волн, наиболее сильно реагирующих на присутствие в них жидкой фазы. Перемещение флюидов по разломной зоне в вертикальном направлении приводит к изменению сейсмических характеристик волновода.

При попадании отраженных поперечных волн в такую зону они частично захватываются волноводом. В то же время волны, преломленные на границах разломной зоны под очень пологими углами и бегущие практически параллельно зоне, очень сильно рассеиваются на неровностях границы. В результате миграция флюидов приводит к резким вариациям волновой картины.

По-видимому, и огибающие коды землетрясений Гармского района могут быть пригодными для таких целей. Мы будем говорить о миграции границ флюидонасыщенных слоев, так как флюидонасыщенность может меняться не только за счет миграции флюидов как таковой, но и за счет изменения их состояния в условиях высокого давления. Последовательный анализ структуры огибающих коды всех землетрясений, записанных станцией № 1 и локализованных в блоке I, приведен в подписи к рис. 6.9-1. Участки сильного затухания мы будем связывать с флюидонасыщенными слоями, слабое затухание будем интерпретировать как низкий уровень флюидонасыщенности.

Чтобы уменьшить влияние пространственных неоднородностей в процессе анализа связи временных вариаций поля поглощения со скоростью вращения Земли, мы выбрали два контрастных объекта - ослабленную зону и добротный блок.

В первом случае эпицентры рассматриваемых землетрясений относились к зоне, расположенной южнее станции Тавиль-Дора, где глубины КФС не превышают 20 км, во втором - к относительно крупному добротному блоку II (рис. 6.1). В пределах этих двух объектов локализованы 6 из 8 землетрясений К > 11, которые произошли в выделенной области за рассматриваемый период (табл. 6.1).

Как отмечалось выше, в течение всего рассматриваемого периода (1980-1991 гг.) на фоне короткопериодных вариаций скорость вращения Земли росла в течение 1980-1988 гг. и уменьшалась в течение 1989-1991 гг. Три пакета огибающих коды на рис. 6.9-2 (а-в) относятся к временным интервалам с разным характером вариаций скорости вращения Земли. Первые два пакета относятся к периоду роста скорости вращения Земли (уменьшению ее радиуса и момента инерции).

Напомним, что мы рассматриваем район исследования как сочетание столбчатых структур (блоков и ослабленных зон, корни которых достигают глубин 170 км), характеризующихся слабым и сильным поглощением. В таких условиях при увеличении скорости вращения Земли и уменьшении ее радиуса возможно изменение границ флюидонасыщенных слоев в пределах ослабленных зон и, как результат, изменение структуры огибающих коды землетрясений, локализованных в этих зонах, -смещение границ интервалов сильного и слабого затухания и изменение их добротности.

В условиях роста скорости вращения Земли (рис. 6.9-2а, 2б) добротность слоя сильного поглощения на временах более 35-50 с закономерно уменьшается, скорее всего, это связано с ростом флюидонасыщенности на рассматриваемых глубинах, в результате чего создаются благоприятные условия для тектонических подвижек. Этот период завершается серией из трех землетрясений К > 11, приуроченных к рассматриваемой зоне. Аналогичные результаты были получены. В период роста скорости вращения Земли, который начался в 1973 г., в зонах повышенного затухания за 1-2 года до сильного Жаланаш-Тюпского землетрясения 24.03.1978 г. М = 6.8 наблюдалось уменьшение эффективной добротности в несколько раз.

Третий пакет огибающих (рис. 6.9-2е) соответствует периоду снижения скорости вращения Земли, к 1991 г. она уменьшилась примерно до уровня 1982 г. В это время сложились условия для более равномерного распределения флюида по волноводу, изменение характеристик волновода отразилось на структуре огибающих коды в зоне разломов, которая стала сходной с таковой за 1982 г.