Пятница, 09.12.2016, 12:40
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Естественные науки

АНАЛИЗ СВЯЗИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ И ГЛУБИНЫ ГИПОЦЕНТРОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ С ТЕКТОНИЧЕСКОЙ РАЗДРОБЛЕННОСТЬЮ ЗЕМНОЙ КОРЫ

АНАЛИЗ СВЯЗИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ И ГЛУБИНЫ ГИПОЦЕНТРОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ С ТЕКТОНИЧЕСКОЙ РАЗДРОБЛЕННОСТЬЮ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Л.Ю. Калинина

В данной работе представлены результаты количественного анализа связи эпицентров землетрясений, показателей сейсмической активности и глубины залегания гипоцентров землетрясений с тектонической раздробленностью земной коры некоторых районов Магаданской области.

Распределение интенсивности тектонической раздробленности земной коры по площади определялось с помощью величины, названной плотностью разломов [ Нечаев, Рогожин, 1991, с. 1441]. Значение плотности разломов t определялось как удельная длина разломов, попавших в квадрат палетки, по формуле:

 

где l. - длина разлома; m - общее число разломов в квадрате палетки; S - площадь квадрата палетки, для которого вычисляется значение плотности разломов. Для определения плотности разломов вся исследуемая территория разбивается на квадраты, размер которых зависит от масштаба карты. Затем подсчитывается суммарная длина разломов, попавших в эти квадраты, деленная на их площадь. Вычисленные значения плотности разломов т относятся к центрам квадратов.

 

В качестве показателей сейсмической активности использовались удельное количество dN и удельная энергия d E землетрясений:

 

где N, E - число и энергия землетрясений, эпицентры которых расположены в пределах участков с определенными значениями плотности разломов, S - площадь данных участков.

 

Для исследования пространственной связи эпицентров землетрясений и показателей сейсмической активности с тектонической раздробленностью земной коры был выбран район в центральной части Магаданской области, ограниченный координатами 58-62° с. ш. и 150-156° в. д. Северную часть района занимают структуры Яно-Колымской складчатой системы, где развита континентальная земная кора мощностью 35-40 км [Ващилов, 1993, с. 25; Сурков, 2003, с. 67]. С юга структуры Яно-Колымской системы окаймляются фрагментами структур Кони-Тайгоноской складчатой системы, сформированной на земной коре промежуточного между континентом и океаном типа [Сурков, 2003, с. 67].

В сейсмическом отношении центральная часть рассматриваемой территории относится к Средне-Ямскому сейсмическому узлу [Андреев, Шищенко, 1992, с. 51]. Самым сильным землетрясением данного узла является Ямское 1851 г. (59,5° с. ш. и 153,3° в. д.) с магнитудой 6,5 [Андреев, Шищенко, 1992, с. 38]. За период с 1970 по 2008 г. на территории узла зарегистрировано более сотни землетрясений различных энергетических классов. Сейсмические толч­ки в этом узле могут вызвать сотрясения территории г. Магадана и его окрестностей мощностью в 3-4 балла. При возникновении землетрясений энергетического класса К = 13, 14 и выше (до 16) на территории Магадана возможны сотрясения мощностью 5-8 баллов [Андреев, Шищенко, 1992, с. 51].

На севере рассматриваемой территории располагается Купкинский сейсмический узел, большая часть которого находится за границами рассматриваемого участка. В пределах узла зарегистрированы Купкинские землетрясения 1979 и 1981 гг. (62,3° с. ш. и 153,9° в. д.; 62,2° с. ш. и 153,8° в. д.; 61,91° с. ш. и 153,56° в. д.) энергетического класса К =13-13,3 [Югова, Андреев и др., 1992, с. 30].

Для рассматриваемого участка построены схема изолиний плотности разломов, проявленных на поверхности, и пространственного распределения эпицентров землетрясений, а также диаграммы зависимостей показателей сейсмической активности от значений плотности разломов. Анализ построенных схемы и диаграмм показал, что на рассматриваемой территории выделяются две области с различным распределением эпицентров землетрясений относительно поля тектонической раздробленности земной коры.

Первая (северная) из рассматриваемых областей в основном соответствует структурам Яно-Колымской складчатой системы и внешней зоне Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (ОЧВП). Здесь развита континентальная земная кора мощностью 35-40 км. В пределах первой области максимальное удельное количество землетрясений d N, как и максимальная удельная энергия землетрясений dE, соответствуют участкам со средними значениями плотности разломов. Эпицентры землетрясений Купкинского и Средне-Ямского сейсмических узлов (в том числе и сильные землетрясения энергетического класса К>12) в данной области также располагаются на участках со средними значениями поля тектонической раздробленности земной коры.

Вторая (южная) область соответствует структурам Кони-Тайгоноской складчатой системы и наложенной внутренней зоне ОЧВП. Земная кора данной области относится к структуре переходного от материка к океану типа и характеризуется сокращенной мощностью гранитного слоя [Сурков, 2003, с. 67]. Распределение показателей сейсмической активности в зависимости от значений плотности разломов для области 2 показывает, что удельная энергия землетрясений dЕ и удельное количество землетрясений d7V энергетического класса К > 12 имеют максимальные значения на участках с минимальной тектонической раздробленностью земной коры.

Таким образом, построенные схема изолиний плотности разломов, проявленных на поверхности, и пространственного распределения эпицентров землетрясений, а также диаграммы зависимостей показателей сейсмической активности (удельного количества и удельной энергии землетрясений) от значений плотности разломов позволили сделать следующие выводы:

1. В пределах районов, характеризующихся земной корой континентального типа с развитым «гранитным» слоем, максимальный уровень сейсмической активности и максимальная вероятность возникновения землетрясений энергетического класса К> 12 соответствует участкам со средними значениями плотности разломов.

2. В пределах районов с земной корой переходного типа, характеризующейся сокращенной мощностью «гранитного слоя», наиболее вероятны землетрясения энергетического класса К > 12 на участках с пониженными значениями плотности разломов.

К похожим выводам пришел Ю.Л. Ребецкий. Анализ результатов механизмов очагов землетрясений для различных сейсмоактивных участков Евразии на основе каталогов землетрясений Гарвардского университета и метеорологического агентства Японии показал, что самые сильные землетрясения (магнитудой М > 6) в исследованных регионах приурочены к областям со средним и низким уровнями напряжений [Ребецкий, 2005, с. 36].

Результаты проведенного исследования показали, что пространственное распределение землетрясений, а также вероятность возникновения сильных землетрясений коррелируют с плотностью разломов, выходящих на поверхность. Возможно, что существует связь и между глубиной залегания гипоцентров землетрясений и плотностью разломов на поверхности (тектонической раздробленностью земной коры).

Исследование зависимости между плотностью разломов, проявленных на поверхности, и глубиной гипоцентров землетрясений было проведено для района Магаданской области, ограниченного координатами 61—62° с.ш. и 147—156° в.д. Для расчетов были использованы данные по глубинам залегания гипоцентров за период 1970—2008 гг. Каталог землетрясений предоставлен заведующим лабораторией геофизики СВКНИИ ДВО РАН В.М. Шарафутдиновым. Средняя глубина залегания гипоцентров по каждому квадрату вычислялась как среднее арифметическое из суммы накопившихся соответствующих определений глубин очагов по данной площади.

Результаты проведенного исследования показали, что не наблюдается линейной зависимости между глубиной залегания гипоцентров землетрясений и значениями плотности разломов для рассматриваемого участка. Распределение средней глубины залегания гипоцентров землетрясений энергетических классов К > 8 в зависимости от значений плотности разломов носит достаточно хаотичный характер. Однако можно заметить, что максимальные значения средней глубины очагов землетрясений определенных энергетических классов приурочены к определенным значениям плотности разломов. Так, максимальные средние глубины залегания очагов землетрясений энергетических классов 8<К < 9 и 10<К < 11 соответствуют пониженным значениям плотности разломов, энергетических классов 11<К < 12 и К > 12 — средним значениям плотности разломов, а максимальная глубина очагов землетрясений энергетического класса 9 < К < 10 приурочены к повышенным значениям плотности разломов.

Таким образом, не удалось обнаружить четкой связи между глубиной залегания гипоцентров землетрясений и плотностью разломов, выходящих на поверхность. Возможно, что такая связь может быть обнаружена, если учитывать только активные разломы или «скрытые разломы», выделяемые по гравиметрическим данным.

Библиографический список

1. Андреев Т.А. Оценка сотрясаемости Примагаданья / Т.А. Андреев, А.П. Шищенко // Сейсмологические и петрофизические исследования на Северо-Востоке России. — Магадан : СВКНИИ ДВО РАН, 1992. — С. 38—52.

2. Ващилов Ю.Я. Глубинная структура, геодинамика и геокинематика Северо-Востока России // Структура и геокинематика литосферы Востока России. — Магадан : СВКНИИ ДВО РАН, 1993. — С. 19—43.

3. Нечаев Ю.В. Анализ тектонической раздробленности очаговой области Спитакского землетрясения 1988 г. / Ю.В. Нечаев, Е.А. Рогожин // Доклады академии наук. — 1991. — Т. 320. — № 6.— С. 1441—1445.

4. Ребецкий Ю.Л. Тектонические напряжения и области триггерного механизма возникновения землетрясений // Физическая механика. — 2007. — № 10. — С. 25—37.

5. Сурков В.С. Глубинное строение земной коры вдоль профиля 2-ДВ по гравитационным и аэромагнитным данным / В.С. Сурков, М.З. Зиннатулин [ и др.] // Геодинамика, магматизм и минерагения континентальных окраин Севера Пацифики : материалы Всероссийского совещания. — Магадан : СВКНИИ ДВО РАН, 2003. — Т. 1. — С. 66—69.

6. Югова Р.С. Сейсмичность Омсукчанского района / Р.С. Югова, Т.А. Андреев, Л.В. Гунбина [и др] // Сейсмологические и петрофизические исследования на Северо-Востоке России. — Магадан : СВКНИИ ДВО РАН, 1992. — С. 26—38.

Категория: Естественные науки | Добавил: x5443x (01.04.2016)
Просмотров: 63 | Теги: ЕЙСМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016