Исследование особенностей механизмов очагов землетрясений и сейсмотектонических деформаций Северного Тянь-Шаня по данным цифровой сейсмической сети KNET

Сычева, Найля Абдулловна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Исследование особенностей механизмов очагов землетрясений и сейсмотектонических деформаций Северного Тянь-Шаня по данным цифровой сейсмической сети KNET
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Исследование особенностей механизмов очагов землетрясений и сейсмотектонических деформаций Северного Тянь-Шаня по данным цифровой сейсмической сети KNET"

На правах рукописи

СЫЧЕВА НАИЛЯ АБДУЛЛОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ МЕХАНИЗМОВ ОЧАГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И СЕЙСМОТЕКТОНИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ СЕВЕРНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ ПО ДАННЫМ ЦИФРОВОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ СЕТИ KNET

Специальность 25.00.10-Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва-2004

Работа выполнена в Научной станции Объединенного института высоких температур РАН в г. Бишкеке.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

С.Л.Юнга

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук А. А. Арефьев (ИФЗ РАН) кандидат физико-математических наук А. И. Лутиков (Геофизическая служба РАН)

Ведущая организация: Институт геоэкологии РАН, г. Москва.

на заседании Диссертационного совета KOO2.O01.Ol в Институте физики Земли им. О Ю. Шмидта РАН по адресу: 123995, г. Москва, ул. Б.Грузинская, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФЗ РАН.

Защита диссертации состоится

Ученый секретарь Диссертационного совета, доктор физ.-мат. наук

А. Д Завьялов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В диссертационной работе изложены результаты исследований автора по расчету фокальных механизмов и сейсмотектонических деформаций по данным сейсмологической сети KNET за 1994-2004 годы, которые связаны с решением важной научной задачи - определения напряженно-деформированного состояния литосферы Северного Тянь-Шаня.

Актуальность темы. Современный уровень исследований деформационных процессов в тектоносфере Земли невозможен без информации о действующих в ней полях тектонических напряжений. Именно данные о полях напряжений и деформаций, совместно со сведениями о неотектонических и современных движениях, о геологическом, структурно-тектоническом строении, а также данными о действующих в литосфере физических полях (тепловой поток, гравитационные аномалии, скорости сейсмических волн и др.), позволяют корректно решать одну из обратных задач геофизики - задачу создания моделей деформационных процессов крупных тектонических структур земной коры. Одновременно с этой фундаментальной проблемой геофизики данные о полях тектонических напряжений играют первостепенную роль и в решении ряда прикладных задач. Так, сегодня уже очевидно, что работы по проблеме долговременного прогноза землетрясений, так же как и задача сейсмического районирования, должны базироваться на информации о действующих в земной коре полях современных напряжений, отслеживании изменений параметров тензора напряжений.

Актуальность задачи изучения напряженно- деформированного состояния земной коры и литосферы в целом подкрепляется необходимостью решения практических задач по оценке сейсмической опасности мест проектируемого строительства гидротехнических, промышленных и гражданских сооружений, исключительных по своей масштабности и народнохозяйственному значению, задачами разработки и эксплуатации крупных месторождений твердых полезных ископаемых, нефти и газа. Помимо чисто прикладного интереса эти исследования имеют большое научное значение для теории эволюции Земли и геотектоники, развития представлений о природе и причинах сейсмичности. Первостепенное значение имеет развитие этих исследований в горных областях Тянь-Шаня, характеризующихся, с одной стороны, высоким уровнем сейсмичности и высокой для горной местности плотностью населения и промышленных объектов с другой.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ| 1 БИБЛИОТЕКА I

изучения тектонических напряжений в сейсмологии ошибочно считалась тождественной задаче определения механизма очага землетрясения как такового. Развитие представлений о фундаментальной роли неоднородности и гетерогенности геологической среды, ее иерархически -блочного строения и флуктуациях параметров состояния, связанных с проявлением эффектов самоорганизованной критичности, указало на важность усреднения параметров очагов. Фактически эта задача решается при переходе от вычисления отдельных фокальных механизмов к расчету сейсмотектонических деформаций (СТД) по определенной выборке сейсмических событий [Юнга С.Л.,1991]. В настоящее время накопление данных о механизмах землетрясений обеспечивает возможность все более подробного описания сейсмотектонического процесса в терминах СТД.

В последние годы данные о механизмах очагов землетрясений стали использовать для изучения сейсмотектонической деформации земной коры и верхней мантии различных регионов, в частности, этим вопросам посвящены работы ряда авторов (Юнга С.Л., Лукк А.А, Кучай ОА, Юдахин Ф.Н., Беленович Т.Я., Багманова Н.Х., Кальметьева З.А.). Расчеты сейсмотектонических деформаций проведены на Кавказе, в Байкальской рифтовой зоне, в Курило-Камчатском регионе, на юге Средней Азии (Джебладзе Э.А., Данилова МА., Юнга С.Л., Лукк АА, Ризниченко Ю.В.). В результате исследован характер сейсмотектонического деформирования обширных районов, осуществлено сопоставление режима СТД сейсмически активных территорий с особенностями тектонической жизни тех или иных их структур, проведено картирование всех компонент тензора скорости деформаций и коэффициента Лоде-Надаи. Отличительной особенностью этих работ, в большинстве случаев, является использование только достаточно сильных землетрясений для расчета сейсмотектонических деформаций. Исследованию деформационных процессов земной коры Тянь-Шаня на основе механизмов очагов посвящены работы Юдахина Ф.Н., Беленович ТЯ., Багмановой Н.Х, Кальметьевой З.А., Кучай О.А., Лопатиной Т.А.. В этих работах результаты получены на основе изучения либо сильных землетрясений, либо незначительного количества землетрясений средней силы, описан тип деформации, построены карты компонент тензора деформации, выявлены области и блоки с однородным видом деформирования. Однако картирование компонент тензора скорости деформации не позволяет представить результаты в целом, и требуется их одновременное рассмотрение, что обычно не вполне удобно для использования специалистами других областей - геодезии, геофизики и геологии.

/ .'ч . . ' •' I

стадий исследования. Принципиальным моментом здесь является необходимость применения статистических методов анализа совокупностей механизмов очагов землетрясений в противовес тектонофизической интерпретации механизма очагов только одиночных, пусть даже и достаточно сильных сейсмических событий. Анализ сейсмотектонических деформаций, опирающийся прежде всего на большую статистику механизмов очагов слабых и средних по силе землетрясений, до последнего времени рядом сейсмологов признавался главным образом в качестве метода детального исследования напряженно-деформированного состояния отдельных сейсмоактивных районов, где создана густая сеть сейсмостанций. Для подобного исследования более обширных регионов эффективным считался подход, связанный с традиционным изучением сильнейших землетрясений. Развитие представлений о самоподобии свойств геофизической среды (Садовский МА.,1987, Гольдин С.В.,2003) на разных масштабах (применительно к сейсмологии увеличение характерной шкалы размеров и времени соответствует переходу к случаю более сильных, но происходящих реже землетрясений, с большим объемом очага) ставит под сомнение эту методическую разделенность. Действительно, наличие подобия движений в совокупности очагов сильных землетрясений с одной стороны, и во множестве слабых сейсмических событий с другой, будет означать, что характер движений в очагах сильных землетрясений чрезвычайно разнообразен и требует для своего анализа статистического подхода - точно так же, как это имеет место в случае анализа механизмов очагов слабых землетрясений. Как известно, многочисленные исследования подвижек в очагах сейсмических событий свидетельствуют о многообразии сейсмотектонических движений в пределах однородных геотектонических структур. Поскольку для механизма очагов сильных землетрясений в большинстве сейсмических поясов земного шара также отмечается значительное разнообразие типов сейсмических подвижек, накладывающихся на некоторую общую для того или иного региона закономерность, постольку можно считать подобными проявления сейсмотектонического процесса. Требуется, тем не менее, непосредственная проверка гипотезы о подобии подвижек на реальных определениях механизма очагов землетрясений в широком диапазоне энергий. Такого рода проверка проведена в ряде работ [Степанов В.В.1979, ЛИ К., 1972, Юнга СЛ., 1979] и, как известно, найдено подтверждение наличия подобия. Эти соображения обосновывают настоятельную необходимость использования статистического подхода к задаче выявления общих закономерностей в развитии тектонического процесса. Выявление таких общих закономерностей лежит, как нам представляется, на пути получения и анализа больших объемов данных по механизму очагов землетрясений во всем доступном диапазоне. Реализация такого пути возможна уже на тех временных интервалах, где иначе для осуществления статистического подхода еще недостаточно наблюдений

более редких сильных сейсмических событий. Здесь представления о подобии движений в очагах относительно слабых и более сильных землетрясений позволяют восполнить материал экспериментальных наблюдений за счет повышения детальности их проведения.

На современном этапе плотная сеть высокочувствительных цифровых сейсмических станций, позволяющая регистрировать все сейсмические события с магнитудой М >1.0 в пределах Северного Тянь-Шаня, обширные фактические материалы, полученные по данным этой сети, позволили разрабатывать многие новые методические вопросы, наметить новые пути прогноза землетрясений. Получаемые данные по механизму очагов землетрясений дают возможность целенаправленного, все более детального изучения закономерностей современного деформационного процесса в литосфере Тянь-Шаня.

Цель работы. Целью данного исследования является обработка, систематизация, интерпретация и обобщение сейсмологических материалов по механизмам очагов землетрясений на территории Северного Тянь-Шаня на основе современных подходов к анализу сейсмотектонических деформаций, включающих использование записей современных цифровых станций и применения вновь разработанных алгоритмов и программных продуктов.

Научная новизна

Применен статистический метод изучения фокальных механизмов очагов землетрясений, позволяющий вовлечь в рассмотрение сравнительно слабые землетрясения для решения задач геодинамики и текгонофизики, где важны данные об очаговых механизмах.

□ Использован статистический подход при анализе особенностей полученных решений фокальных механизмов очагов: визуализация сводных проекций, распределение азимутов и распределение углов наклона главных осей напряжений для контроля расчета СТД.

□ Рассчитана региональная весовая функция. Продемонстрирована эффективность применения схемы классификации режимов сейсмотектонических деформаций. Построены новые карты СТД Северного Тянь-Шаня.

□ Построены площадные распределения значений коэффициентов Лоде-Надаи и вертикальной компоненты СТД. Оценена абсолютная величина среднегодовой скорости СТД на исследуемой территории.

Положения, выносимые на защиту

1. Сформирован представительный каталог фокальных механизмов по данным сети KNET, пригодный для статистических расчетов СТД земной коры Северного Тянь-Шаня.

2. Преобладающим направлением для азимутов осей сжатия фокальных механизмов является северо-северо-западное направление, а для осей

растяжения - восточно-северо-восточное, причем для осей сжатия с глубиной это направление меняется от северо-северо-западного к северному.

3. Большая часть исследуемой территории подвержена сжатию, сдвиги отмечены в районе Суусамырской впадины. Получены значения параметров Лоде-Надаи, определенные для средневзвешенных тенворов СТД.

4. Для исследуемой территории характерны два типа режимов сейсмотектонической деформации: для западной части - сдвиговый, для восточной - переходный режим от сдвига к сжатию (транспрессия), при этом оси сжатия имеют северо-северо-западную ориентацию, а оси растяжения - восточно-северо-восточную.

5. Для исследуемой территории среднегодовая скорость сейсмотектонической деформации имеет порядок 10-9 год-1, что в 2-5 раз меньше скорости среднегодовой деформации, рассчитанной по данным GPS.

6. Разработаны программы и скрипты для автоматизации процессов вычисления фокальных механизмов очагов, анализа полученных решений, расчета региональной весовой функции и картирования результатов СТД.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют рекомендовать разработанную методику определения сейсмотектонических деформаций на базе данных сети KNET для мониторинга напряженно-деформированного состояния земной коры Северного Тянь-Шаня. Методика расчета СТД, позволяющая обходиться сравнительно небольшим числом станций и допускающая после отладки высокую степень автоматизации, может быть использована и в других сейсмически опасных регионах.

Рассчитанный каталог фокальных механизмов, а также компоненты направляющего тензора, значения коэффициента Лоде-Надаи, среднегодовая скорость сейсмотектонической деформации могут быть добавлены в региональный сейсмологический архив данных и использованы для прикладных исследований, в том числе для уточнения сейсмического районирования и задач инженерной сейсмологии.

Апробация работы Результаты исследований были представлены на ряде международных и всероссийских конференциях и совещаниях, в том числе: на втором Международном симпозиуме «Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов», Бишкек 2002г.; на Международной конференции «Проблемы сейсмологии Ш-го тысячелетия», Новосибирск, 2003г.; на пятом Международном Казахстанско-Китайском симпозиуме «Современная геодинамика и сейсмический риск Центральной Азии», Алматы, 2003г.; на Международной конференции Киргизско-Российского Славянского

университета «Образовательные процессы в конце 20 - начале 21 века», Киргизско-Российский Славянский университет, Бишкек, 2003г.; на Международной конференции «Электроника и компьютерные науки в Киргизстане», Бишкек, 2004г.; на Казахстанско-Российской Международной конференции «Геодинамические, сейсмологические и геофизические основы прогноза землетрясений и оценки сейсмического риска», Алматы, 2004г.

Основные результаты исследований по теме диссертационной работы изложены в 9 публикациях.

Личный вклад автора.

Обработка данных и анализ результатов. Все расчеты по определению характеристик фокальных механизмов очагов, сейсмотектонических деформаций и построение различных карт выполнены автором лично. Продемонстрирована возможность определения параметров фокальных механизмов на основе данных меньшего, чем традиционно считалось, числа сейсмостанций (за счет лучшего качества данных и компактного расположения станций сети).

Алгоритмы и программное обеспечение. Программы по выборке сейсмических событий по территории и количеству зарегистрированных фаз, программные скрипты, позволяющие выполнять расчет фокальных механизмов, получать графические решения и создавать каталог фокальных механизмов в пакетном режиме, программы по расчету характеристик распределения азимутов и углов погружения главных осей напряжений и программа, позволяющая рассчитывать региональную весовую функцию, выполнены автором.

В методическом плане диссертантом лично рассчитана и предложена региональная линейная весовая функция для расчета весового коэффициента при вычислении матрицы среднего механизма для территории Северного Тянь-Шаня и определена среднегодовая скорость СТД.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка использованной литературы. Она содержит 182 страницы машинописного текста, включая 67 рисунков и 12 таблиц. Список литературы содержит 232 библиографических наименования.

Благодарности. Диссертационная работа выполнялась в лаборатории комплексных исследований динамических процессов в геофизических полях (ЛКИ) Научной станции Объединенного института высоких температур РАН. Автор считает своим долгом выразить искреннюю благодарность и признательность директору Научной станции ОИВТ РАН ВА. Зейгарнику и зам. директора Научной станции ОИВТ РАН Г.Г. Щелочкову за поддержку в проведении данных исследований, а также научному руководителю работы, профессору, д.ф.-м.н. Юнге СЛ. за

инициативу в постановке задач, за советы, служившие ориентирами в выполнении данной работы. Автор благодарна заведующему ЛКИ Брашну В.Д, заведующему лабораторией GPS Зубовичу А.В. за поддержку в работе, помощь в освоении новых технологий построения карт и советы, а также коллегам - соавторам ряда публикаций: Богомолову Л.М, Сычеву В.Н., Мухамадеевой В.А, Аладьеву А.В. за научные дискуссии, а также своим ближайшим коллегам по лаборатории Ахмедовой К. и Краснокутской Н. за тот огромный объем технической работы по визуальному анализу сейсмограмм для получения полярности вступлений сейсмических волн.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении обосновывается актуальность диссертации, сформулированы цели и задачи исследований, методы решения и основные защищаемые положения, оценена практическая значимость, представлена структура работы и ее апробация.

Глава 1. Геолого-тектоническое строение и особенности сейсмичности Северного Тянь-Шаня. Глава содержит краткий геологический очерк о различных взглядах ученых-геологов на геолого-тектоническое строение Тянь-Шаня в целом и Северного Тянь-Шаня в частности с позиций, имеющих непосредственное отношение к ее сейсмичности.

Очаги большинства землетрясений Тянь-Шаня располагаются на глубинах до 25 км, максимальное количество их сосредоточено на глубинах 10—15 км [Юдахин Ф.Н., 1983]. Землетрясения возникают преимущественно в осадочном и гранитогнейсовом слоях земной коры, которые сложены палеозойскими и допалеозойскими метаморфическими породами. Реакция этих слоев на напряжения, вызываемые новейшими тектоническими движениями, приводит к возникновению землетрясений. Поэтому совокупность осадочных, вулканогенных и метаморфических пород указанных возрастов рассматривается в качестве сейсмогенерирующей среды.

Тектоническими движениями новейшего этапа развития, начавшегося в конце олигоцена, Тянь-Шань был превращен в высоко поднятую и глубоко расчлененную горную страну. В истории ее развития можно выделить в качестве основных этапов: докембрийский, каледонский, герцинский, мезозойский платформенный и новейший олигоцен-четвертичный. Особенности формирования рельефа территории Тянь-Шаня тесно связаны с блоковым строением земной коры. Пространственное положение горных хребтов с абсолютными отметками 5-7 км и впадин, где фундамент спущен на 3-4 км, определено сетью глубинных разломов, по которым перемещаются блоки различных размеров. Особенности тектонического строения Тянь-Шаня позволяют выделить здесь ряд структурных этажей, отличающихся степенью метаморфизма, физическими свойствами пород, характером складчатых дислокаций:

добайкальский, байкальский, каледонский, герцинский, альпийский этажи.

Представляется наиболее вероятным, что периодам наиболее интенсивных тектонических движений соответствуют в геологическом времени периоды: наибольшей деформации пород, в том числе и хрупкой с образованием трещиноватости.

В результате изучения напряженного состояния земной коры Центрального и Северного Тянь-Шаня на основе трещиноватости разновозрастных горных пород отмечено, что региональное суммарное поле напряжений имеет ось сжатия, ориентированную субмеридионально и ось растяжения, имеющую субширотное направление.

Северо-Тянь-Шаньская зона характеризуется довольно большим разнообразием механизмов очагов землетрясений [Крестников В.Н и др.,1979]. При этом положение и ориентация главных осей напряжений меняется в широких пределах. В этой зоне преобладают очаги, которые характеризуются взбросовыми и взбросо-сдвиговыми движениями при оси сжатия, ориентация которой меняется от северо-западной до субмеридиональной, а ось растяжения субвертикальна. В меньшей степени развиты очаги, характеризующиеся сбросо-сдвиговыми движениями при се зеро-восточных ориентировках осей растяжения и субвертикальных осях сжатия, а также сдвиговыми движениями при северо-западной ориентации осей сжатия и северо-восточной • растяжения.

По Абдрахматову К.Е., новейшая структура Северного Тянь-Шаня представляет собой иерархически построенную "мозаику" блоков, подвергающуюся тектоническим напряжениям и находящуюся в условиях конвергентного взаимодействия Казахской стабильной платформы и Тянь-Шаньского орогена. Северо-Тянь-Шаньская зона активных разломов, непрерывно простирающаяся на протяжении 600 км вдоль окраины орогена, является одной из наиболее сейсмоактивных зон, в которой частично реализовалось сокращение верхней части земной коры Тянь-Шаня, и в которой продолжаются геодинамические и сейсмические процессы.

Глава заканчивается описанием особенностей сейсмического процесса на территории Северного Тянь-Шаня, как наиболее сейсмоактивного региона Альпийского пояса. Рассмотрены вопросы распределения глубин очагов землетрясений, миграции очагов во времени и в пространстве. Одним из самых сильных сейсмических событий, имевших место на Сезерном Тянь-Шане за последние годы, является Суусамырское землетрясение, которое также описано в этой части главы.

Вь воды к главе 1

1. Исследуемая территория, расположенная в Северо-Тянь-Шаньской сейсмогенерирующей зоне, является представительной для характеристики сейсмотектонических процессов зоны сочленения Тянь-Шаньского орогена и Казахской плиты.

2. Модель верхней части земной коры представляется в виде системы

блоков, возникшей на разных этапах геологического развития и последовательно усложнявшейся. Границами блоков служат разломы, многие из которых имеют большую глубину заложения. В течение неотектонического этапа блоки испытали движения разных знаков и интенсивности. В обсуждаемой модели рассматриваются блоки преобладающих поднятий и опусканий и относительно устойчивые.

3. В пределах верхней части земной коры Тянь-Шаня выделяется ряд структурных этажей, отличающихся степенью метаморфизма, характером складчатых дислокаций, физическими свойствами. С позиций физики, геологические разрезы верхней части земной коры -это чередующиеся слои (неоднородности) с определенными геофизическими параметрами. Границами перепада физических свойств служат поверхности раздела между формациями, структурными этажами и т. д. Эти же границы могут служить поверхностями скольжения, перемещения структурных комплексов, т.е. очаговыми зонами землетрясений.

4. Исследуемая территория испытывает субмеридиональное сжатие, которое создает весьма сложное поле напряжений, особенно в верхней части ее коры, разрядка которого проявляется в виде землетрясений. Региональное суммарное поле напряжений имеет ось сжатия, ориентированную субмеридионально, а ось растяжения - субширотно.

Глава 2. Обзор существующих представлений о механизмах очагов землетрясений, способы их тектонофизической интерпретации и определения в условиях сети KNET.

В этой главе излагаются - суть основных разработанных к настоящему времени моделей подготовки землетрясений, методические вопросы, особенности системы сейсмических наблюдений и основные результаты исследования фокальных механизмов очагов.

В разделе 2.1 представлены современные модели подготовки землетрясений - модель лавинно-неустойчивого трещинообразования (ЛНТ), дилатантно-диффузионная теория подготовки землетрясения, модель неустойчивого скольжения, модель Барриджа-Кнопова, отмечены достоинства и недостатки каждой из моделей. Анализ моделей очагов в разделе 2.1 основан на известных обзорах [Соболев Г.А.,1993, 2003; Кузнецов В.В., 2002].

Выделена модель Барриджа-Кнопова (Б-К модель), которая в значительной мере базируется на идее «прерывистого скольжения» (stickslip). Суть Б-К-модели заключается в том, что движущаяся плита соединена с неподвижной посредством N-дискретных элементов (блоков), связанных между собой и плитами посредством «пружин» (реологических параметров). Б-К- модель исследовалась в лаборатории экспериментально и численно на компьютере. В результате было показано, что модель проявляет свойства, присущие экспериментальному закону повторяемости землетрясений Гутенберга-Рихтера. В экспериментах наблюдалось подобие

главного удара (main-shock), форшоков и афтершоков.

Важно отметить, что применительно к изучаемому региону Северного Тянь-Шаня с этой моделью можно сопоставить фрагментарную сложную структуру разломных зон, которая проявляется в чередовании различающихся геологических тел вдоль простирания разломов.

Далее в разделе 2.2 приводится описание современных представлений о физической природе землетрясений. Многие основные черты явления трактуются в рамках гриффитсова подхода к анализу разрушения. Предложены возможные физические причины неустойчивого распространения той или иной зоны ослабленной прочности в месте очага будущего землетрясения. Обсуждается взаимосвязь трещинообразования (подход Гриффитса) с эмпирическими критериями разрушения типа условия Кулона- Мора, которые зачастую используются как условие возникновения разрыва с подвижкой по одной из нодальных плоскостей.

В разделе 2.3 дано описание Киргизской сейсмологической цифровой сети KNET, данные которой легли в основу исследований. В частности отмечено, что она была создана в конце 1991 года на территории Бишкекского геодинамического полигона совместно со специалистами Калифорнийского университета, Института физики Земли РАН и Института сейсмологии НАН Киргизской Республики. Сеть включает в себя десять автоматических телеметрических широкополосных станций STS-2 (сейсмометры типа Streckeisen.), семь из которых установлены в предгорьях Киргизского хребта и в северной части Чуйской долины, а три станции установлены в труднодоступных районах Тянь-Шаня (Джумгальский хребет, юго-западная часть Суусамырской впадины). Расположение станций на территории Киргизии представлено на рис.1.

В результате эксплуатации этой сети было установлено, что данная система позволяет хорошо регистрировать не только местную сейсмичность, но и удаленные большие сейсмические события, а также промышленные взрывы. Сопоставление результатов обработки удаленных сейсмических событий, зарегистрированных этой системой, с данными мировой сейсмической сети показало хорошую совместимость. В этом смысле сейсмологическая сеть KNET является уникальным инструментом для проведения сейсмологических исследований.

Для определения параметров гипоцентра используются программа HYPOCENTER Р. Барри и скоростная модель литосферы Стива Реккера [Реккер С, 2001]. Погрешность в определении времен вступления фронтов Р- волн в среднем составляет 0,2-0,3 с, что соответствует неопределенности координат гипоцентров 1200-1800 м.

За все время работы сети KNET зарегистрировано более 4000 локальных событий. При анализе графика повторяемости представительными оказались выборки, начиная с событий 7 класса. В настоящее время сейсмологические данные сети KNET активно используются многими исследователями из разных стран. С мая 2003 года данные сети KNET (сейсмологический бюллетень) участвуют в

составлении каталога ISC (International Seismology Center).

Далее в разделе 2.4 раскрываются методические вопросы определения механизма очага в условиях сети KNET.

Одним из условий надежного определения фокального механизма сейсмического события является полное окружение эпицентра пунктами наблюдений. По этой причине, в качестве исследуемой территории была выбрана область, ограниченная координатами расположения краевых станций сети: 42°-43° по широте и 73°.75 -76° по долготе, и покрывающая площадь » 100x300 км. На этой территории в 1994 -2004гг. произошло около 1400 сейсмических событий (рис.2).

Рис.1. Киргизская сейсмическая Рис.2. Локальные сейсмические сеть KNET: Д - местоположение события, зарегистрированные станций. сетью KNET в 1994-2003гг.

• -исследуемые события.

Подавляющий объем накопленной в современной сейсмологии экспериментальной информации по механизмам очагов землетрясений получен на основе данных по полярности вступлений сейсмических волн. И в настоящее время, в условиях оснащенности все большего числа сейсмических станций цифровой аппаратурой, этот источник продолжает оставаться важнейшим. Определения основных параметров механизма очага выполнены по методике А.В. Введенской.

Большое внимание уделяется вопросам особенностей определения очагов землетрясений в условиях сети KNET, возможным источникам погрешностей и оценке последних. В ходе работы исследовано влияние количества станций на полученное решение. Отмечено, что к изменению положения нодальных плоскостей приводит только удаление из входных данных станций, лежащих на краю областей сжатия или растяжения, удаление же станций, лежащих внутри этих областей, не отражается на полученном решении.

Расчет фокальных механизмов очагов проводился на компьютере SUN SparcStation 10 под операционной системой Solaris 2.6 с использованием программы FPFIT П. Ресенберга и Д. Опенхеймера. Для расчета фокальных механизмов очагов допускались лишь те события, которые были зарегистрированы семью и более станциями, в результате чего решения были получены для 765 событий из 1400. Разброс в определении положения нодальных плоскостей составляет по азимуту простирания, углу

,,о ..о 1П0

падения и углу скольжения соответственно II ,19 и 19 ,

Таким образом, на этом этапе работы был получен каталог фокальных механизмов, который кроме параметров гипоцентра включает в себя параметры, характеризующие положение нодальных плоскостей и главных осей напряжений: азимут и угол падения.

Некоторые материалы исследования фокальных механизмов очагов сформированного каталога изложены в разделе 2.5, завершающем данную главу.

Статистический метод, используемый при расчете сейсмотектонических деформаций, предполагает большой массив данных по фокальным механизмам, индивидуальный анализ которых достаточно трудоемок. Для определения некоторых закономерностей в решениях фокальных механизмов очагов использовался статистический подход при анализе азимутов и углов погружения осей сжатия и растяжения.

Для того чтобы составить первые представления о полученных решениях фокальных механизмов, были построены карты фокальных механизмов по глубинам (для удобства визуализации): 0-5 км, 5-15 км и 1525 км. Отмечено, что в рассматриваемом регионе формируются, в основном, три группы очагов землетрясений, различающихся характером происходящих в них подвижек: взбросы, сбросы и взбросо-сдвиги.

Анализ карт проекций осей сжатия и растяжения на горизонтальную плоскость (рис.3) позволил выявить определенную тенденцию в направлениях главных осей: значительная часть осей сжатия (Р) имеет северо-северо-западную направленность (рис.За), а большая часть осей растяжения (Т) имеет восточно-северо-восточную ориентацию (рис.ЗЬ).

W 79" 7t' W JJ" JT

7Г К ТЧ »' 75" 71'

Рис.3. Проекции осей сжатия и растяжения фокальных решений на горизонтальную поверхность: а - сжатие (P-pгessuгe); Ь - растяжение (ТЧешюп).

Для подтверждения визуального наблюдения были построены диаграммы распределения азимутов осей Р и Т (рис.4), где каждому значению азимута, который меняется от 0" ДО 360* С Шагом 5',

соответствует количество событий (К), имеющих соответствующее значение азимута в этом диапазоне. Полученные результаты позволили

210"--------

180

О О

Ь> 330 -—г--^30

Рис.4. Распределение

параметров главных осей напряжений: а)азимуты осей Р; Ь) -азимуты осей Т; с)-распределение углов

погружения осей Р и Т.

ээ

во м

выделить те направления, которые визуально наблюдаются на рис.3: для оси Р преобладающим направлением является северо-северо-западное, а для оси Т- восточно-северо-восточное.

Многие исследователи Тянь-Шаня (Макаров В.И., Юдахин Ф.Н., Павленкова Н.И., Булин Н.К. и др.) отмечают тектоническую расслоенность земной коры, и предполагается, что, обладая различными физическими и реологическими свойствами, слои земной коры Тянь-Шаня по-разному реагируют на испытываемое ими тектоническое напряжение. И было логичным исследовать изменение азимутов главных осей напряжений в зависимости от глубины расположения очагов сейсмических событий. Диапазон исследуемых глубин был выбран близко к тем глубинам (0-5,515, 15-25 км), которые заложены в скоростной модели земной коры, используемой при расчете параметров гипоцентра. Было отмечено, что для верхнего слоя земной коры не проявляется какая-либо закономерность в распределении азимутов главных осей напряжений, что можно связать с раздробленностью исследуемого региона разрывными нарушениями и проявлением локальных особенностей тектонических процессов.

На глубине 5-15 км отчетливо проявляется северо-северо-западное направление для оси сжатия и восточно-северо-восточное - для оси растяжения. С увеличением глубины от 15 до 25 км направления, определенные выше, меняются таким образом, что ось сжатия больше характеризуется северным направлением, а направление оси растяжения имеет несколько максимумов, которые меняются от северо-восточного направления до восточного. Это может свидетельствовать как об изменении свойств земной коры на этой глубине, так и об изменении характера напряжений.

Для анализа распределения направлений главных осей во времени

были использованы данные за 1999-2003 годы, по которым имеется примерно одинаковое количество событий, при этом было отмечено, что преимущественные направления для главных осей напряжений, определенные выше, проявляются для всех рассматриваемых периодов, но в разные периоды времени их направление может меняться от северозападного до северного для оси Р и от северо-восточного до восточного для оси Т. По всей видимости, чтобы зарегистрировать устойчивые изменения во времени, необходим более длительный период наблюдений.

Отметив проявление преимущественного направления азимутов осей Р и Т как по глубине, так и во времени, было проанализировано распределение азимутов этих осей по площади. Для этого вся территория была разбита на четыре области, и по каждой из них были получены распределения азимутов осей сжатия. Оказалось, что во всех областях наблюдается преобладающее северо-северо-западное направление Исследованию деформационных процессов земной коры Тянь-Шаня на основе механизмов очагов посвящены работы Юнга С.Л, Юдахина Ф.Н., Беленович ТЛ, Багмановой Н.Х. и многих других авторов, в которых так же отмечается северо-северо-западное направление для оси сжатия и восточно-северо-восточное - для оси растяжения.

График распределения углов наклона к горизонту осей главных напряжений представлено на рис.4. Можно отметить, что оси сжатия для большей части событий близгоризонтальны (0 -20 ), и меньшее число событий имеет близгоризонтальную ось растяжения, но для этой оси проявляются максимумы на ЗО*и 60*(в этом случае одна из нодальных плоскостей близгоризонтальна, другая близвертикальна). Изменение распределения наклона главных осей в зависимости от глубины очага представлено на рис.5. На всех исследуемых глубинах, в основном, наблюдается та же зависимость, за исключением глубины 0-5 км, где проявляются некоторые отличительные особенности. Согласно графику, на глубине 0-5 км максимум приходится на события, ось сжатия которых имеет с горизонтальной плоскостью угол в 30', в этом случае подвижки по одной плоскости близгоризонтальны, а по другой- близвертикальны.

Особый интерес представляют события взбросового и сбросового типов. Для таких событий были построены карты распределения их по площади, и оказалось, что на исследуемой территории встречаются события и взбросового (рис.5а), и сбросового (рис.6а) типов, причем сбросы встречаются реже и как бы «разбросаны» по всей территории; большая их часть приходится на предгорья Киргизского хребта, и события такого типа не характерны для района Джумгальского хребта. Взбросы концентрируются в более узких областях и располагаются вдоль Киргизского и Джумгальского хребтов. Диаграмма распределения азимутов этих осей показала, что для событий взбросового типа ось сжатия (рис.5У) имеет два преобладающих направления: одно северное, другое северо-северо-западное, а для сбросов ось растяжения (рис.6У) имеет несколько направлений, которые меняются от северо-восточного до юго-

Выводы к главе 2.

1. Краткий обзор основных моделей подготовки землетрясений показал их достоинства и недостатки, которые очерчивают границы их возможного использования при интерпретации наблюдаемых экспериментальных данных. При сопоставлении ряда работ отмечено, что нет оснований отдавать предпочтение какой-либо из моделей, поскольку каждая из них может реализоваться при соответствующих условиях.

2. Показано, что в рассматриваемом регионе формируются в основном три группы очагов, различающихся характером происходящих в них подвижек: взбросы, взбросо-сдвиги и сбросы. Значительная часть событий (взбросы и взбросо-сдвиги) имеют близгоризонтальную ось сжатия.

3. Выявлено, что преобладающим направлением для азимутов осей сжатия является северо-северо-западное, а для осей растяжения -восточно-северо-восточное, причем для осей сжатия с глубиной это направление меняется от северо-северо-западного к северному.

4. Сформированный каталог фокальных механизмов по данным сети KNET можно рассматривать как представительный и использовать его для проведения статистических расчетов СТД земной коры.

Глава 3. Сейсмотектоническая деформация Северного Тянь-Шаня и сопредельных территорий

В главе 3 излагаются методические и геофизические вопросы, результаты расчетов СТД и региональной весовой функции.

В начале главы отмечено, что при исследовании процесса сейсмотектонической деформации целесообразно выделять три основных типа деформаций в широком понимании этого термина: 1) сейсмическое скольжение (подвижка по разлому, фигурирующая также в модели stickslip); 2) сейсмическое течение горных масс; 3)сейсмотектоническая

деформация. Последний тип деформации и является объектом исследования этой главы.

Расчет сейсмотектонических деформаций целесообразен только в случае представительности данных по вовлекаемым в анализ разрывам в очагах землетрясений. В идеализированном случае, когда деформация упругого объема, нагруженного по граничной поверхности постоянными усилиями, обусловлена подвижками по внутренним поверхностям разрывов, микроскопическая деформация объема в целом определяется суммой диад скачков смещений и нормалей к разрывам и, таким образом, совпадает с определенным для данного объема тензором сейсмотектонических деформаций. Подобные построения и придают тектонофизический смысл расчетам сейсмотектонических деформаций.

В первой части главы 3 в разделе 3.1 даны основные определения и освещены статистические аспекты анализа расчетов СТД и вопросы определения региональной весовой функции.

Выбор весовой функции в процедуре расчетов матриц среднего механизма является весьма существенным моментом для последующих расчетов СТД. При использовании собственно значения сейсмического момента в качестве весового коэффициента процедура становится в вычислительном смысле неустойчивой. Вместе с тем, гипотеза о подобии сейсмотектонического деформационного процесса в достаточно широком диапазоне магнитуд позволяет формально использовать любую произвольно выбранную весовую функцию, обеспечивающую устойчивость результатов расчетов.

В рамках исследования региональных закономерностей проделана процедура выбора весовой функции, к примеру, только для землетрясений Северного Тянь-Шаня. С этой целью были исследованы три каталога фокальных механизмов:

1) каталог Института сейсмологии МОН РК (Алматы), 1994-2002 гг., 3444 события;

2) каталог Института сейсмологии HAH KP (Бишкек), 1960-1994 гг., 2447 событий;

3) каталог фокальных механизмов по данным сети KNET, 1994-2004 гг., 765 событий.

Поскольку эти каталоги имеют разных авторов и отличаются по времени произошедших событий, они не могли быть объединены в один однородный каталог. Построение графиков повторяемости по каждому из этих каталогов позволило определить представительные классы событий: для первого каталога этот диапазон составляет 7-13 классы (М=1,66-г5), для второго 10-14 классы (М=3,3 -5-5,5), для третьего 7-10 классы (М=1,66 -г 3,3). Расположение узловых точек, которые являются центрами элементарных ячеек, выбиралось в местах концентрации сейсмических событий, и в расчете средней матрицы участвовали все события, которые попадали в область с радиусом 0,5 градуса вокруг узловой точки (рис.7).

Рис. 7. Региональные каталоги фокальных механизмов (сверху вниз): 1ряд - Института сейсмологии МОН РК; 2 ряд- Института сейсмологии НАН КР; 3 ряд - НС ОИВТРАН; а -сейсмические события и узловые точки; b - график повторяемости; с - зависимость Км от магнитуды.

По каждой узловой точке рассчитывалась интенсивность результирующей матрицы К, которая далее сравнивалась с критическим значением Кф [Юнга С.Л.,1990], чтобы убедиться в неслучайности результатов расчетов, и для каждой узловой точки значение интенсивности было больше значения Кф, что свидетельствует о представительности выборок. Результаты расчета коэффициентов соответствия по каждому событию были сгруппированы по магнитудным интервалам, и для каждого интервала рассчитано среднее значение Км.

Зависимость Км от магнитуды, полученная по каталогу Института сейсмологии МОН РК, свидетельствует о том, что она может быть аппроксимирована не обязательно линейной функцией. Это не удивительно, поскольку из выражений, определяющих теоретическую связь скорости СТД с тензорами механизмов и скалярными сейсмическими моментами (которые можно оценить по магнитудам событий), вытекает, что весовая функция должна была бы быть показательной. Однако такой выбор пробной весовой функции возвращает вышеупомянутую проблему неустойчивости процедуры вычисления сейсмотектонической деформации. В то же время использование линейной зависимости весовой функции позволяет стабилизировать вычисления. Аппроксимация полученных кривых позволила определить Мс=0,8 (Мс-магнитуда, при которой процесс проявляет свойства хаотичности) для первого каталога, Мс=2,2- для второго и Мс=0,5- для третьего. По каждому из полученных результатов

можно определить весовую функцию для вычисления весового коэффициента. Однако наиболее приемлемым оказался результат, полученный на базе данных сети KNET, где изменение зависимости Км от магнитуды носит почти линейный характер. Для данных Института сейсмологии МОН РК эта зависимость имеет больше экспоненциальный характер, а для данных Института сейсмологии HAH KP исследуемая кривая характеризуется большим уровнем дисперсии. Несмотря на то, что результаты, полученные по трем каталогам, различаются, наблюдается общая тенденция - с увеличением энергетической характеристики увеличивается значение Км, что подтверждает гипотезу о подобии сейсмотектонического деформационного процесса в достаточно широком диапазоне магнитуд. Полученная весовая функция vv=(M-0,5)-(7,3-0,5)=0,147-(М-0,5) может быть использована на данном этапе работы при расчете СТД и, по мере накопления новых данных по фокальным механизмам, может уточняться.

Рис.8. Классификации Рис.9. Карта СТД. Знаки: светлый -режимов СТД [по Юнга режим ТЗ (йашреввюпаЦ; темный -С.Л., 2001]. режим З(вЫке-вИр).

Схема классификации, основанная на параметризации через систему угловых параметров, обеспечивающую изометрическое отображение тензорных объектов на сферу, и разработанная в последние годы [Юнга СЛ.,2001], также описана в этом разделе главы. В ней выделяются четыре основных режима: сжатия Т (от англ. Thrust fault), растяжения N (от англ. Normal fault), сдвиговый S (от англ. Strike-slip fault), перерезывающий или вертикальный взрез/срез V (от англ. Vertical fault); два режима могут характеризоваться как предельные: двустороннего сжатия ТТ (формируется как бы двумя разрывами типа взбросов - Thrust fault) или растяжения NN (формируется как бы двумя разрывами типа сбросов - Normal fault); одна деформационная обстановка, отвечающая режиму косого сдвига О (от англ. Oblique fault), четыре других переходных режима : два переходных от вертикального режима к обстановке сжатия TV или растяжения NV (от англ. undertensional) и два переходных режима от сдвига к сжатию ST (в

английской терминологии- йашргжюпа!) или растяжению (в

английской терминологии - 1гап81еп8Ъпа1). Здесь основные режимы выделены одним символом, предельные - двумя повторяющимися, а переходные - двумя неповторяющимися (рис.8).

Алгоритмы и программы обработки, которые включают в себя такие этапы, как разбиение территории на элементарные ячейки, расчет среднего механизма и представление на диаграмме в виде нодальных линий и диаграммы Р-, Т-осей, расчет направленности вида сейсмотектонической деформации и картирование сейсмотектонической деформации с использованием цифровой модели данных по высотам рельефа, представлены в разделе 3.2. В качестве выходных данных этого раздела приведены рассчитанные компоненты средневзвешенных матриц, значения коэффициентов Лоде-Надаи и карта СТД (рис.9).

В заключительной части главы 3, в разделе 3.3, представлены некоторые результаты исследований СТД. Согласно схемы классификации режимов СТД, для исследуемой территории характерны два режима деформации: для западной части - сдвиговый режим, для восточной -переходный режим от сдвига к сжатию (режим транспрессии). При этом оси сжатия средних механизмов имеют северо-северо-западное направление, а оси растяжения - восточно-северо-восточное.

М 73* 7Г Я п 7Г V 7Г "

ч м* я* и тг п К V п тг

Рис.10. Карты СТД: а - по полному каталогу; Ь- по выборке. Знаки: светлый - режим Т8 (йатреввюпа!); темный - режим 8(8Мке-8Ир); серый - Т(&гш1).

Построение карт СТД по генеральной совокупности и по выборке позволило отметить, что в целом наблюдается устойчивость полученных результатов (рис.10), изменяются лишь размеры площади, которая характеризуется деформацией переходного типа - от сдвига к сжатию.

На рис.11 представлены карты СТД, рассчитанные по разным весовым коэффициентам. В первом случае (рис. 11а) СТД рассчитаны по весовой функции, определенной по мировым данным, во втором (рис.11Ь) - по региональной весовой функции. В результате использования региональной весовой функции при расчете СТД тип режима деформации не меняется, а происходит увеличение размеров площади, для которой характерен режим деформации переходного типа от сдвига к сжатию, что

также может свидетельствовать об устойчивости полученных решений.

Во второй главе были определены некоторые особенности фокальных механизмов очагов для различных глубин. С целью обнаружения каких-либо особенностей СТД были построен карты СТД для различных глубин -0-5 км, 5-15 км и 15-25 км. Оказалось, что на глубине 0-5 км для западной части так же характерен сдвиговый режим, а для восточной характерны режимы от сдвига к растяжению, от вертикального режима к обстановке растяжения, режим косого сдвига.

ТУ W 7У JV 77* Ту 74- ту W 77*

7У 7Г 7ff Ж 7Г П' 74" 7Г « 7Г

Рис.11. Карты СТД по разным весовым коэффициентам: а - по мировым данным (Юнга С.Л.,2001); b - по региональному весовому коэффициенту [4]. Знаки: светлый - режим TS (transpressional), темный - режим S (Strike-slip), серый-Т (thrust).

Увеличение количества режимов может свидетельствовать о сложности деформационных процессов поверхностных слоев земной коры, связанных с ее блоковым строением и локальным характером тектонических процессов. Средние глубины - 5-15 км, на которых происходит максимальное количество землетрясений в данном регионе, вносят основной вклад в решение СТД и характер распределения типов деформаций на этой глубине совпадает с результатами СТД полученными для всего сейсмогенерирующего слоя земной коры (0-25 км). На глубине 15-25 км проявляются три типа режима сейсмотектонической деформации: сдвиговый режим - для западной части, от сдвига к сжатию - в центральной и северо-восточной частях и режим сжатия - в юго-восточной части (территория Джумгальского хребта и Кочкорской впадины). Полученные результаты свидетельствуют о разной деформационной обстановке на различных глубинах. Отмечается также, что с глубиной изменяется направление осей сжатия от северо-северо-западного к северному.

Представленная выше карта СТД (рис.9) не позволяет оценить изменения по вертикали, поэтому в дополнение к ней была построена карта площадного распределение вертикальной компоненты. Для того чтобы получить представление о деформации земной коры в целом, использовался коэффициент Лоде-Надаи.

Выводы к главе 3

1. Полученные значения компонент направляющего тензора сейсмотектонической деформации для исследуемой территории можно рассматривать как статистически представительные, и в дальнейшем они могут быть использованы для изучения напряженно-деформированного состояния земной коры Северного Тянь-Шаня.

2. Для исследуемой территории характеры два типа режима сейсмотектонической деформации: для западной части - сдвиговый, для восточной - переходный режим от сдвига к сжатию (транспрессия), при этом оси сжатия имеют северо-северо-западную ориентацию, а оси растяжения - восточно-северо-восточную.

3. Направление главных осей СТД меняется в зависимости от глубины: с увеличением глубины ось сжатия разворачивается в северном направлении, а ось растяжения- в восточном, при этом сдвиговый режим отмечается на меньшей площади.

4. Значения параметра Лоде-Надаи, определенные для средневзвешенных тензоров СТД, свидетельствуют о том, что большая часть исследуемой территории подвержена сжатию, сдвиги отмечены в районе Суусамырской впадины. Вертикальная компонента СТД положительна во всем районе исследования, кроме Суусамырской впадины. Такая дилатация может соответствовать подъему поверхности вследствие СТД.

5. Региональная весовая функция для расчета средневзвешенной матрицы, определенная в данной работе, позволяет получать устойчивые решения и может быть использована для расчета СТД по Северному Тянь-Шаню. Подтверждена целесообразность ведения режимных наблюдений поля деформаций по параметрам фокальных механизмов средних и слабых землетрясений, с условием их достаточной статистической представительности.

Глава 4. Тектонофизическая интерпретация результатов расчетов

В заключительной главе освещаются вопросы величины деформации, проводится сравнение собственно результатов по СТД с геолого-тектоническими особенностями и с другими геолого-геофизическими полями.

В начале главы (раздел 4.1) изложена методика вычисления абсолютной величины среднегодовой скорости сейсмотектонической деформации. Описаны два способа расчета среднегодовой скорости, результаты которых согласуются друг с другом.

Из выражения для тензора скорости сейсмотектонической деформации следует, что его компоненты определяются произведением тензора среднего механизма на скалярный множитель, фигурирующий в известной формуле.

где /¿-модуль сдвига, V- элементарная объемная область, Т - период исследования, Мц - сейсмический момент землетрясения номера , m,j • направляющий тензор механизма.

Для того чтобы найти фактическую величину скалярного множителя в этой формуле и, тем самым, рассчитать u, можно выполнить непосредственное суммирование сейсмических моментов (первый способ) или же прибегнуть к аналитической аппроксимации с использованием закона повторяемости землетрясений (второй способ). Расчеты обоими способами проведены, следуя подходу, предложенному в работах Ризниченко Ю.В. (1985,1982). При расчете по первому способу толщина сейсмоактивного слоя h, в соответствии с глубинами очагов на территории

Киргизии, принята равной 30 км, модуль сдвига /4=3'Ю10Н/м2 , и получено оценочное значение У~0.6"10'9 год"1. Второй (аналитический) способ подсчета, предполагающий известными параметры закона повторяемости землетрясений для данного региона, дал несколько большую, но весьма близкую оценку и~0,7*10"' год"1 (опущенные здесь выкладки помимо диссертации приведены в [4]).

Рассчитанную величину среднегодовой скорости СТД можно рассматривать как отражение своего рода сейсмотектонической активности исследуемого региона, которая понимается как величина суммарной реализованной подвижки в актах сейсмических событий в единичном объеме в единицу времени.

В следующем разделе этой главы рассматривается связь современного структурного плана с рельефом поверхности Мохоровичича. Там же представлено сравнение результатов расчетов СТД и сейсмотомографии.

В заключительном разделе главы 4 обсуждается взаимосвязь полученных результатов с данными GPS. Проводя параллели между СТД и результатами региональных исследований движений земной поверхности по данным GPS, отметим, что найденное значение среднегодовой скорости СТД в целом согласуется с результатами, полученными методом GPS. Как отмечалось выше, исследуемая территория характеризуется сдвиговыми деформациями в западной части и режимом от сдвига к сжатию в восточной, при этом, по данным GPS, на этой территории выделяются два блока, имеющие разный характер скорости движений, и территориально они совпадают с блоками, выделенными по режимам СТД. В качестве другого примера, с необходимостью говорящего о соответствии результатов СТД и GPS, можно привести то, что большие вертикальные GPS-скорости, направленные вверх, регистрируются по месту преобладания взбросов и взбросо-сдвигов, согласно полученному каталогу фокальных механизмов очагов. При сопоставлении данных о направленности главных осей деформаций обнаруживает себя следующее обстоятельство. Во многих работах по GPS отмечалось, что Тянь-Шань

сжимается вдоль направления север-юг и растягивается в направлении запад-восток. Этот вывод, подразумевающий субмеридиональное и субширотное направления осей по данным GPS, сделан для более обширной территории, чем та, для которой проведено настоящее исследование СТД, указывающее на северо-северо-западное направление главной оси сжатия и восточно-северо-восточное направление оси растяжения.

Выводы к главе 4

1 Для исследуемой территории среднегодовая скорость сейсмотектонической деформации имеет порядок 10-9 год-1. Найденное значение среднегодовой скорости СТД оказалось в 2-5 раз меньше скорости деформации, определяемой по данным GPS, что по смыслу соответствует физическим различиям этих методов.

2 Наблюдается определенная связь между результатами СТД и границей поверхности Мохоровичича на исследуемой территории. Изменение скорости Р-волн, по сейсмотомографическим данным, сопровождается изменением СТД на различных глубинах.

3 Показано, что комплексирование методов СТД и GPS для мониторинга напряженно-деформированного состояния земной коры Северного Тянь-Шаня может внести свой вклад для понимания современной геодинамики исследуемого региона.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа подводит итог авторских исследований сейсмотектонических деформаций земной коры по данным сейсмической цифровой сети KNET, обработка данных которой является составной частью проводимого Научной станцией ОИВТ РАН геофизического и геодинамического мониторинга Северо-Тянь-Шаньской

сейсмогенерирующей зоны.

В качестве основных результатов выполнения данной работы можно выделить следующее.

Отлажена методика подготовки входных данных для расчета фокальных механизмов на базе данных сети KNET; реализован алгоритм расчета фокальных механизмов в пакетном режиме и выбора решения из нескольких вариантов. В результате выполненной работы были найдены решения фокальных механизмов для более 700 сейсмических событий, определены особенности механизмов очагов.

Создан каталог фокальных механизмов, проведен его анализ и определены особенности. В рассматриваемом регионе формируются в основном три группы очагов, различающихся характером происходящих в них подвижек: взбросы, взбросо-сдвиги и сбросы. При этом значительная часть событий (взбросы и взбросо-сдвиги) имеет близгоризонтальную ось сжатия, и преобладающим направлением для азимутов осей сжатия является северо-северо-западное, а для осей растяжения - восточно-северо-

восточное, причем для осей сжатия с глубиной это направление меняется от северо-северо-западного к северному.

Реализована методика построения карт СТД, позволяющая обеспечить унифицированную форму представления результатов расчетов СТД и картировать их с привязкой к топографической основе.

Установлено, что определенная в данной работе региональная весовая функция для расчета средневзвешенной матрицы, позволяет получать устойчивые решения и может быть использована для расчета СТД по Северному Тянь- Шаню.

Для изученной территории Северного Тянь-Шаня создан архив данных по тензорам СТД и коэффициентов Лоде-Надаи, рассчитанных с использованием весовых коэффициентов.

При исследовании сейсмотектонических деформаций (СТД) было определено, что для рассматриваемой территории характеры два типа режима СТД: для западной части - сдвиговый, для восточной - переходный режим от сдвига к сжатию (транспрессия), при этом оси сжатия имеют северо-северо-западную ориентацию, а оси растяжения - восточно-северовосточную.

Исследования СТД для различных слоев земной коры показали, что направления главных осей СТД меняются в зависимости от глубины: с увеличением глубины ось сжатия разворачивается в северном направлении, а ось растяжения- в восточном, при этом основная часть территории характеризуется переходным режимом от сдвига к сжатию или режимом сжатия, а сдвиговый режим отмечается на меньшей площади.

Анализ значений параметра Лоде-Надаи, определенных для средневзвешенных тензоров СТД, так же свидетельствует о том, что значительная часть исследуемой территории подвержена сжатию, сдвиги отмечены в районе Суусамырской впадины.

Вычисленная для исследуемой территории среднегодовая скорость сейсмотектонической деформации имеет порядок 10-9 год-1, при этом найденное значение среднегодовой скорости СТД в целом соответствует результатам, полученным методом GPS.

Установлено, что наблюдается определенная связь между результатами СТД и границей поверхности Мохоровичича на исследуемой территории. Изменение скорости Р-волн, по сейсмотомографическим данным, сопровождается изменением СТД на различных глубинах.

Описана тектонофизическая постановка задачи, проведена обработка конкретных сейсмологических данных последнего десятилетия и представлены результаты решения задачи об изучении

сейсмотектонических деформаций на базе статистики механизмов очагов.

Полученные результаты могут быть использованы при исследовании ключевых проблем современной геодинамики и при оценках сейсмической опасности территории Северного Тянь-Шаня.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕДИССЕРТАЦИИ

1. Сычева НА., Аладьев А.В., Мухамадиева ВА., Юнга С.Л. Исследование

фокальных механизмов очагов и сейсмотектонических деформаций Северного Тянь-Шаня.// В сб. Проблемы сейсмологии Ш-го тысячелетия. Новосибирск. Изд-во СО РАН. 2003. С. 108-112.

2. Bogomolov LA/., AvagimovAA., Sycheva NA., Bragin V.D. et al. On the interrelation beetween week seismicity and sounding electric impacts at Bishkek geodynamic testing place. //ln Problems of destructure earthquake disaster prevention. Almaty-Evero. 2003. P. 175-183.

3. Сычева НА, Аладьев А.В., Мухамадиева ВА., Юнга С.Л. Изучение фокальных механизмов очагов землетрясений по данным сети KNET.// Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов./ Отв Ред. Гольдин СВ. и Леонов Ю Г. Москва-Бишкек. 2003. С. 241253.

4. Сычева НА., Аладьее А.В., Мухамадеева ВА., Юнга С.Л. и др. Исследование сейсмотектонических деформаций Северного Тянь-Шаня по данным KNET.// В сб. Современная геодинамика и сейсмический риск Центральной Азии. Алматы. 2004. С.207-214.

5. Сычева НА, Юнга С.Л. Изучение фокальных механизмов очагов землетрясений по данным сети KNET.// Тез. док. меж. симп. «Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов». 2002. Бишкек. С. 144-145.

6. Сычева НА., Богомолов Л.М, Краснокутская Н. Ю, Гайдук Т.Л. Физические и геомеханические аспекты распределений фокальных параметров сейсмических очагов.// Вестник КРСУ (Кыргызско-Российский Славянский университет). 2004. Т.4. №6. С. 103-110

7. Сычева НА. Аладьее А.В, Богомолов ЛМ, Гайдук Т.Л. Информационные технологии и геомеханические аспекты распределений фокальных параметров сейсмических очагов.// В сб. Электроника и компьютерные науки в Кыргызстане. Бишкек.2004. С.155-161

8. Сычева НА. Использование информационно вычислительных технологий в изучении фокальных механизмов очагов по данным сети KNET.// Вестник КРСУ (Кыргызско-Российский Славянский университет). 2004.Т.5. (в печати)

9. Сычева НА, Аладьее А.В., Мухамадеева ВА., Юнга С.Л, и др. Очаговые механизмы и сейсмотектонические деформации как проявление напряженного состояния коры Северного Тянь-Шаня.// В сб. Геодинамические, сейсмологические и геофизические основы прогноза землетрясений и оценки сейсмического риска. Казахстанско-Российская Международная конференция. Алматы. 2004. (в печати).

1*2 в 9 ТвГ

Подписано к печати 5.11.2004. Формат 60х841/16. ' Офсетная печать. Объем 1,6 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 275.

Отпечатано в типографии КРСУ 720000, Бишкек, Шопокова, 68

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Сычева, Найля Абдулловна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГО-ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ СЕЙСМИЧНОСТИ СЕВЕРНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ

1.1. Геолого-тектоническое строение

1.2. Современная блоковая структура Северного Тянь-Шаня

1.3. Особенности сейсмичности Северного Тянь-Шаня

1.4. Выводы

ГЛАВА 2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О МЕХАНИЗМАХ ОЧАГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ, СПОСОБЫ ИХ ТЕКТОНОФИЗИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СЕТИ КЖТ

2.1. Обзор существующих моделей возникновения землетрясений

2.2. Современные представления о физической природе землетрясений и движений в очагах

2.3. Киргизская цифровая сейсмологическая сеть ККЕТ

2.4. Методические вопросы расчета фокальных механизмов очагов, основные результаты, составление каталога

2.4.1. Графическое представление фокального механизма и используемая система параметров

2.4.2. Определение механизма очага землетрясения по информации о полярности вступлений объемных сейсмических волн

2.4.3. Методика определения фокальных механизмов применительно к условиям сети ШЕТ

2.5. Некоторые исследования фокальных механизмов очагов сформированного каталога

2.6. Выводы

ГЛАВА 3. СЕЙСМОТЕКТОНИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ СЕВЕРНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ И СОПРЕДЕЛЬНЫХ ТЕРРИТОРИЙ

3.1. Методические особенности анализа сейсмотектонических деформаций

3.1.1. Основные определения

3.1.2. Статистические аспекты анализа расчетов СТД

3.1.3. Об инвариантах напряженного и деформированного состояния в математических моделях сплошной среды

3.1.4. Выбор весовой функции в процедуре усреднения

3.1.5. Параметризация тензоров сейсмотектонических деформаций, сейсмического момента и напряжений

3.2. Алгоритмы и программы обработки. Расчет СТД

3.2.1. Разбиение территории на элементарные ячейки и расчет СТД

3.2.2. Расчет среднего механизма

3.2.3. Расчет направленности и вида сейсмотектонической деформации

3.2.4. Картирование сейсмотектонической деформации с использованием цифровой модели данных по высотам рельефа

3.3. Некоторые результаты расчетов СТД

3.3.1. Устойчивость полученных результатов

3.3.2. Карты СТД для различных глубин

3.3.3. Вертикальная компонента и коэффициент JIode-Hadau

3.4. Выводы

ГЛАВА 4. ТЕКТОНОФИЗИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ

4.1. Оценка величины среднегодовой скорости сейсмотектонической деформации

4.2. СТД и другие методы исследования структуры Земной коры и ее деформаций

4.2.1. Связь современного структурного плана с рельефом поверхности Мохоровичича

4.2.2. Сейсмотомографические исследования и СТД

4.2.3. Сравнение полученных результатов с данными GPS

4.3. Выводы 149 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 150 ПРИЛОЖЕНИЯ 152 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Исследование особенностей механизмов очагов землетрясений и сейсмотектонических деформаций Северного Тянь-Шаня по данным цифровой сейсмической сети KNET"

Актуальность темы

Современный уровень исследований деформационных процессов в тектоносфсре Земли невозможен без информации о действующих в ней полях тектонических напряжений. Именно данные о полях напряжений и деформаций, совместно со сведениями о неотектонических и современных движениях, о геологическом, структурно-тектоническом строении, а также данными о действующих в литосфере физических полях (тепловой поток, гравитационные аномалии, скорости сейсмических волн и др.), позволяют корректно решать одну из обратных задач геофизики - задачу создания моделей деформационных процессов крупных тектонических структур земной коры. Одновременно с этой фундаментальной проблемой геофизики данные о полях тектонических напряжений играют первостепенную роль и в решении ряда прикладных задач. Так, сегодня уже очевидно, что работы по проблеме долговременного прогноза землетрясений, так же как и задача сейсмического районирования, должны базироваться на информации о действующих в земной коре полях современных напряжений, отслеживании изменений параметров тензора напряжений.

Представления о природе действующих в недрах Земли сил получили развитие во многих разделах наук о Земле. Однако не будет преувеличением отметить, что данные по механизму очагов землетрясений поставляют едва ли не основную часть информации о напряженном состоянии земных недр. Длительное время проблема изучения тектонических напряжений в сейсмологии ошибочно считалась тождественной задаче определения механизма очага землетрясения как такового. Развитие представлений о фундаментальной роли неоднородности и гетерогенности геологической среды, ее иерархически - блочном строении и флуктуациях параметров состояния, связанных с проявлением эффектов самоорганизованной критичности, указало на важность усреднения параметров очагов. Фактически эта задача решается при переходе от вычисления отдельных фокальных механизмов к расчету сейсмотектонических деформаций (СТД) по определенной выборке сейсмических событий [1]. В настоящее время накопление данных о механизмах землетрясений обеспечивает возможность все более подробного описания сейсмотектонического процесса в терминах СТД.

В последние годы данные о механизмах очагов землетрясений стали использовать для изучения сейсмотектонической деформации земной коры и верхней мантии различных регионов, в частности, этим вопросам посвящены работы ряда авторов [2-10]. Расчеты сейсмотектонических деформаций проведены на Кавказе, в Байкальской рифтовой зоне, в Курило-Камчатском регионе, на юге Средней Азии [4-9]. В результате исследован характер сейсмотектонического деформирования обширных районов, осуществлено сопоставление режима СТД сейсмически активных территорий с особенностями тектонической жизни тех или иных их структур, проведено картирование всех компонент тензора скорости деформаций и коэффициента Лоде-Надаи. Отличительной особенностью этих работ, в большинстве случаев, является использование достаточно сильных землетрясений для расчета сейсмотектонических деформаций. Исследованию деформационных процессов земной коры Тянь-Шаня на основе механизмов очагов посвящены работы [11-18]. В этих работах результаты получены на основе изучения либо сильных землетрясений, либо незначительного количества землетрясений средней силы, описан тип деформации, построены карты компонент тензора деформации, выявлены области и блоки с однородным видом деформирования. Однако картирование компонент тензора скорости деформации не позволяет представить результаты в целом, и требуется их одновременное рассмотрение, что обычно не вполне удобно для использования специалистами других областей - геодезии, геофизики и геологии.

Несмотря на то, что этой проблеме посвящено исключительно большое число работ, содержащих наряду с описанием методик исследований и полученных результатов, как правило, и данные по механизму очагов, до последнего времени в сейсмологии не удавалось в рамках единого подхода дать количественное описание всех основных стадий исследования. Принципиальным моментом здесь является необходимость применения статистических методов анализа совокупностей механизмов очагов землетрясений в противовес тектонофизической интерпретации механизма очагов только одиночных, пусть даже и достаточно сильных сейсмических событий. Анализ сейсмотектонических деформаций, опирающийся, прежде всего, на большую статистику механизмов очагов слабых и средних по силе землетрясений до последнего времени рядом сейсмологов признавался главным образом в качестве метода детального исследования напряженно-деформированного состояния отдельных сейсмоактивных районов, где создана густая сеть сейсмостанций. Для подобного исследования более обширных регионов эффективным считался подход, связанный с традиционным изучением сильнейших землетрясений. Развитие представлений о самоподобии свойств геофизической среды (Садовский М.А., Гольдин C.B.) на разных масштабах (применительно к сейсмологии увеличение характерной шкалы размеров и времени соответствует переходу к случаю более сильных, но происходящих реже землетрясений, с большим объемом очага) ставит под сомнение эту методическую разделенность. Действительно, наличие подобия движений в совокупности очагов сильных землетрясений с одной стороны, и во множестве слабых сейсмических событий с другой, будет означать, что характер движений в очагах сильных землетрясений чрезвычайно разнообразен и требует для своего анализа статистического подхода - точно так же, как это имеет место в случае анализа механизмов очагов слабых землетрясений. Как известно, многочисленные исследования подвижек в очагах сейсмических событий свидетельствуют о многообразии сейсмотектонических движений в пределах однородных геотектонических структур. Поскольку для механизма очагов сильных землетрясений в большинстве сейсмических поясов земного шара также отмечается значительное разнообразие типов сейсмических подвижек, накладывающихся на некоторую общую для того или иного региона закономерность, постольку можно считать подобными проявления сейсмотектонического процесса. Требуется, тем не менее, непосредственная проверка гипотезы о подобии подвижек на реальных определениях механизма очагов землетрясений в широком диапазоне энергий. Такого рода проверка проведена в ряде работ [19-21] и, как известно, найдено подтверждение наличия подобия. Эти соображения обосновывают настоятельную необходимость использования статистического подхода к задаче выявления общих закономерностей в развитии тектонического процесса. Выявление таких общих закономерностей лежит, как нам представляется, на пути получения и анализа больших объемов данных по механизму очагов землетрясений во всем доступном диапазоне. Реализация такого пути возможна уже на тех временных интервалах, где, иначе, для осуществления статистического подхода еще недостаточно наблюдений более редких сильных сейсмических событий. Здесь представления о подобии движений в очагах относительно слабых и более сильных землетрясений позволяют восполнить материал экспериментальных наблюдений за счет повышения детальности их проведения.

Цель работы

Целью данного исследования является обработка, систематизация, интерпретация и обобщение сейсмологических материалов по механизмам очагов землетрясений на территории Северного Тянь-Шаня на основе современных подходов к анализу сейсмотектонических деформаций, включающих использование записей современных цифровых станций и применение вновь разработанных алгоритмов и программных продуктов.

Научная новизна

• Применен статистический метод изучения фокальных механизмов очагов землетрясений, позволяющий вовлечь в рассмотрение сравнительно слабые землетрясения для решения задач геодинамики и тектонофизики, где важны данные об очаговых механизмах.

• Использован статистический подход при анализе особенностей полученных решений фокальных механизмов очагов: визуализация сводных проекций, распределение азимутов и распределение углов наклона главных осей напряжений для контроля расчета СТД.

• Рассчитана региональная весовая функция.

• Продемонстрирована эффективность применения схемы классификации режимов сейсмотектонических деформаций. Построены новые карты СТД Северного Тянь-Шаня.

• Построены площадные распределения значений коэффициентов Лоде-Надаи и вертикальной компоненты СТД. Оценена абсолютная величина среднегодовой скорости СТД на исследуемой территории.

Положения, выносимые на защиту

2. Разработаны программы и скрипты для автоматизации процессов вычисления фокальных механизмов очагов, анализа полученных решений, расчета региональной весовой функции и картирования результатов СТД.

3. Для исследуемой территории среднегодовая скорость сейсмотектонической деформации имеет значение 10"9 год"1, что почти на порядок меньше скорости среднегодовой деформации, рассчитанной по данным GPS .

4. Большая часть исследуемой территории подвержена сжатию, сдвиги отмечены в районе Суусамырской впадины. Получены значения параметров Лоде-Надаи, определенные для средневзвешенных тензоров СТД.

5. Преобладающим направлением для азимутов осей сжатия фокальных механизмов является северо-северо-западное направление, а для осей растяжения - восточно-северовосточное, причем для осей сжатия с глубиной это направление меняется от северосеверо-западного к северному.

6. Для исследуемой территории характерны два типа режимов сейсмотектонической деформации: для западной части - сдвиговый, для восточной - переходный режим от сдвига к сжатию (транспрессия), при этом оси сжатия имеют северо-северо-западную ориентацию, а оси растяжения - восточно-северо-восточную.

Практическая значимость

Полученные результаты позволяют рекомендовать разработанную методику определения сейсмотектонических деформаций на базе данных сети KNET для мониторинга напряженно-деформированного состояния земной коры Северного Тянь-Шаня. Методика расчета СТД, позволяющая обходиться сравнительно небольшим числом станций, и допускающая после отладки высокую степень автоматизации, может быть использована и в других сейсмически опасных регионах.

Апробация работы

Результаты исследований были представлены на ряде международных и всероссийских конференциях и совещаниях, в том числе: на втором Международном симпозиуме «Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов», Бишкек 2002г.; на Международной конференции «Проблемы сейсмологии Ш-го тысячелетия», Новосибирск, 2003г.; на пятом Казахстанско-Китайском симпозиуме «Современная геодинамика и сейсмический риск Центральной Азии», Алматы, 2003г.; на Международной конференции Киргизско-Российского Славянского университета «Образовательные процессы в конце 20 -начале 21 века», Киргизско-Российский Славянский университет, Бишкек, 2003г.; на Международной конференции «Электроника и компьютерные науки в Киргизстане», Бишкек, 2004г.; на Казахстанско-Российском симпозиуме «Геодинамические, сейсмологические и геофизические основы прогноза землетрясений и оценки сейсмического риска», Алматы, 2004г.

Основные результаты исследований по теме диссертационной работы изложены в 9 публикациях.

Лнчпый вклад автора

Алгоритмы и программное обеспечение. Программы по выборке сейсмических событий по территории и количеству зарегистрированных фаз, программные скрипты, позволяющие выполнять расчет фокальных механизмов, получать графические решения и создавать каталог фокальных механизмов в пакетном режиме, программы по расчету характеристик распределения азимутов и углов погружения главных осей напряжений и программа, позволяющие рассчитывать региональную весовую функцию выполнены автором.

В методическом плане диссертантом лично рассчитана и предложена региональная линейная весовая функция для расчета весового коэффициента при вычислении матрицы среднего механизма для территории Северного Тянь-Шаня. Рассчитана среднегодовая скорость СТД.

Структура работы

В диссертации представлены в обобщенном виде результаты исследовательской работы лаборатории комплексных исследований динамических процессов в геофизических полях (ЛКИ), Научной станции Объединенного института высоких температур РАН в период с 2001 года по 2003 год, ответственным исполнителем которой является автор данной работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка использованной литературы. Она содержит 176 страниц машинописного текста, включая 67 рисунков и 12 таблиц. Список литературы содержит 232 библиографических наименования.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Сычева, Найля Абдулловна

4.3. Выводы

1 Для исследуемой территории среднегодовая скорость сейсмотектонической деформации имеет порядок 10"9 год"1. Найденное значение среднегодовой скорости СТД оказалось в ~25 раз меньше скорости деформации, определяемой по данным GPS, что по смыслу соответствует физическим различиям этих методов.

Заключение

Диссертационная работа подводит итог авторских исследований сейсмотектонических деформаций земной коры по данным сейсмической цифровой сети КЫЕТ, обработка данных которой является составной частью проводимого Научной станцией ОИВТ РАН геофизического и геодинамического мониторинга Северо-Тянь-Шаньской сейсмогенерирующей зоны.

В качестве основных результатов выполнения данной работы можно выделить следующее.

Отлажена методика подготовки входных данных для расчета фокальных механизмов на базе данных сети КИЕТ; реализован алгоритм расчета фокальных механизмов в пакетном режиме и выбора решения из нескольких вариантов. В результате выполненной работы были найдены решения фокальных механизмов для более 700 сейсмических событий, определены особенности механизмов очагов.

Создан каталог фокальных механизмов, проведен его анализ и определены особенности. В рассматриваемом регионе формируются в основном три группы очагов, различающихся характером происходящих в них подвижек: взбросы, взбросо-сдвиги и сбросы. При этом значительная часть событий (взбросы и взбросо-сдвиги) имеет близгоризонтальную ось сжатия, и преобладающим направлением для азимутов осей сжатия является севёро-северо-западное, а для осей растяжения - восточно-северо-восточное, причем для осей сжатия с глубиной это направление меняется от северо-северо-западного к северному.

При исследовании сейсмотектонических деформаций (СТД) было определено, что для рассматриваемой территории характеры два типа режима СТД: для западной части -сдвиговый, для восточной - переходный режим от сдвига к сжатию (транспрессия), при этом оси сжатия имеют северо-северо-западную ориентацию, а оси растяжения - восточно-северовосточную.

Вычисленная для исследуемой территории среднегодовая скорость сейсмотектонической деформации имеет порядок 10"9 год"1, при этом найденное значение среднегодовой скорости СТД в целом соответствует результатам, полученными методом GPS.

Установлено, что наблюдается определенная связь между результатами СТД и границей поверхности Мохоровичича па исследуемой территории. Изменение скорости Р-волн, по сейсмотомографическим данным, сопровождается изменением СТД на различных глубинах.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата физико-математических наук, Сычева, Найля Абдулловна, Москва

1. Юнга C.JI. Методы и результаты изучения сейсмотектонических деформаций. М.: Наука, 1990, 191с.

2. Нерсесов И.Л., Негматулаев С.Х., Лукк А.А, Юнга. С.Л. Проблемы изучения сейсмотектонического деформирования горных масс.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1982. №Ю. С. 105-110.

3. Ризниченко Ю.В., .Соболева О.В., Кучай O.A., Михайлова Р.С, Васильева О.Н. Сейсмотектоническая деформация земной коры юга Средней Азии.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1982. №10. С.90-104.

4. Джибладзе Э.А. Течение горных масс на Кавказе.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1982. №10. С. 111-117.

5. Данилова М.А, Юнга С.Л. Некоторые закономерности сейсмотектонической деформации Курило-Камчатского региона за 1929-1973 гг.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1982. № 10. С. 118-128.

6. Лукк A.A., Юнга С. Л. Сейсмотектоническая деформация Гармского района.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1979. № 10. С. 24-43.

7. Кучай O.A., Юнга С.Л. Сейсмическое скольжение по Дарваз-Каракульскому разлому.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1984. № 1. С. 38-48.

8. Кучай O.A., Шкляр Г.П. Сейсмическое деформирование очаговых областей сильных землетрясений Памира.//Изв. АН СССР. Физика Земли. 1990. №12. С. 68-76.

9. Кучай O.A. Пространственно-временные особенности афтершокового деформирования очаговой области Маркансуйского землетрясения.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1986. №8. С.24-31.

10. Кучай O.A. Пространственные закономерности афтершокового деформирования очаговой области сильного землетрясения.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1982. № 10. С. 62-67.

11. Беленович Т.Я. Сейсмотектоническая деформация территории Киргизии.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. №11. С. 96-100.

12. Беленович Т.Я., Багманова Н.Х. Сейсмотектоническая деформация территории Чуйской впадины и ее горного обрамления.// Изв. АН Кирг ССР. Физ-тех. и матем. науки. 1988. №3. С.75-80.

13. Беленович Т.Я., Багманова Н.Х. Сейсмотектоническая деформация земной коры Иссык-Кульской впадины и ее горного обрамления.//Детальное сейсмическое районирование Иссык-Кульской впадины. Бишкек: Илим, 1993, с.87-93.

14. Муралиев A.M. Сейсмотектоническая деформация Фергано-Атойнокской зоны.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. №1. С. 15-21.

15. Лопатина Т.Я. Некоторые сведения о механизме очагов землетрясений Чуйской впадины и ее горного обрамления.// Опыт комплексного сейсмического районирования на примере Чуйской впадины. Фрунзе: Илим, 1975, с.73-84.

16. Лопатина Т.А., Серебрянская Т.Я. Механизмы очагов слабых землетрясений, произошедших в 1967-1973 гг. в Чуйской впадине и ее горном обрамлении.// Строение земной коры и сейсмичность Северного Тянь-Шаня. Фрунзе: Илим, 1978, c.l 11-125.

17. Беленович Т.Я. Определение динамики тектонических движений по напряжениям в очагах сильных землетрясений Киргизии.// Методы и результаты исследований сейсмоактивных зон Киргизии. Фрунзе: Илим, 1982, с. 67-75.

18. Степанов В.В. Количественная оценка тектонических деформаций.// Поля напряжений и деформаций в литосфере. М.: Наука, 1979, с. 67-71.

19. Aki К. Scaling low of seismic spectrum J.Ge3phys.Res.l972. P. 1217-1231.

20. Юнга С.Л. О механизме деформирования сейсмоактивного объема земной коры.// Изв. АН СССР. Физика Земли .1979. С.14-23.

21. Геологическая карта Киргизской ССР, м-б 1:500000. /Под ред. Игембердиева С.А. М.: ВСЕГЕИ, ГУГК при СМ СССР. 1978.

22. Юдахин Ф.Н. Геофизические поля, глубинное строение и сейсмичность Тянь-Шаня. Фрунзе: Илим, 1983, 246с.

23. Курскеев А.К. Землетрясения и сейсмическая безопасность Казахстана. Алматы: Эверо,2004, 501с.

24. Петрушевкий Б.А. Урало-Сибирская эпигерцинская платформа и Тянь-Шань. М.: Изд-во АН СССР, 1955, 552с.

25. Кнауф В.И. О связи между региональными сейсмическими зонами и домезозойскими структурами Тянь-Шаня.// Изв.АН СССР. Физика земли. №7.1973.С.35-45.

26. Чедия О. К. Морфоструктуры и новейший тектогенез Тянь-Шаня. Фрунзе: Илим, 1986, 313с.ч 162

27. Костенко Н.П. Развитие складчатых и разрывных деформаций в горном рельефе. М.: Недра, 1972, 320с.

28. Макаров В.И., Трифонов В.Г., Щукин Ю.К. Тектоническая расслоенность литосферы новейших подвижных поясов. М.: Наука, 1982, 115с.

29. Ержанов Ж.С., Курскеев А.К. и др. Земная кора сейсмоактивных районов Казахстана. Алма-Ата: Наука, 1982, 232с.

30. Крестников В.Н., Шишкин Е.И., Штанге Д.В., Юнга С.Л. Напряженное состояние земной коры Центрального и Северного Тянь-Шаня.// Изв.АН СССР. Физика Земли. 1987. №3. С.13-30.

31. Юдахин Ф.Н. Беленович Т.Я. Современная динамика земной коры Тянь-Шаня и физические процессы в очагах землетрясений.// Изв.АН КиргССР. Физ-тех. и матем. науки. 1989.№1. С.101-108.

32. Абдрахматов К.Е. Современная блоковая структура Северного Тянь-Шаня. //Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов./ Отв. Ред. Гольдин C.B., Леонов Ю.Г. Москва-Бишкек.2003.С.7-18.

33. Садовский М.А., Писаренко В.Ф. Сейсмический процесс в блоковой среде. М.: Наука, 1991,96с.

34. Абдрахматов К.Е., Томсон С., Уилдон Р., Дельво Д., Клерке Ж. Активные разломы Тянь-Шаня.// Наука и новые технологии. 2001. №2. Бишкек.

35. Абдрахматов К.Е., Уилдон Р., Томпсон С., Бурбанк Д., Рубич Ч., Миллер М., Молнар П. Происхождение, направление и скорость современного сжатия Центрального Тянь-Шаня (Киргизия).// Геология и геофизика. 2001. Т.42. №10. С.1585-1610.

36. Зубович A.B. Изучение поля скоростей современных движений земной коры Центрального Тянь-Шаня методами космической геодезии.// Дисс. на соиск.уч.ст. канд. физ-мат. наук. М., 2001, 125с.

37. Чедия O.K., Джумадылова Ч.К., Трунилин С.И. Предтерскейский краевой разлом в междуречье Джеты-Огуз-Тоссор.// Изв. АН Кирг. ССР. 1988. №1. С.79-88.

38. Курскеев А.К., Тимуш A.B. Альпийский тектогенез и сейсмогенные структуры. Алма-Ата: Наука, 1987, 179с.

39. Паталаха Е.И., Чабдаров Н.М. Условия образования рельефа Северного Тянь-Шаня и вероятный механизм процесса. // Сейсмотектоника некоторых районов юга СССР. М.: Наука,1976, с.80-90.

40. Трифонов В.Г. Неотектоника Евразии. М.: Научный мир, 1999, 252с.

41. Богданович К.И., Карк И.М., Корольков Б.Я., Мушкетов Д.И. Землетрясение в северных цепях Тянь-Шаня 22 декабря 1910 года ( 4 января 1911 года).// Труды Геолкома. Нов. Серия. Вып.89.

42. Никонов A.A. Голоценовые и современные движения земной коры. М.: Наука, 1977, 240с.

43. Садыбакасов И.С. Неотектоника Высокой Азии. M.: Наука, 1990, 176с.

44. Hager В.Н., Meade В.J., Herring T.A. A block model of the distribution of deformation in the western Tien Shan from geodetic data. // Geodynamics of the Tien Shan. Abstacts and papers. Bishkek. 2000. C.25-31.

45. Юдахин Ф.Н., Чедия O.K. и др. Современная геодинамика литосферы Тянь-Шаня. М.: Наука, 1991, 192с.

46. Мамыров Э., Омуралиев М., Усупаев Ш.Э. Оценка вероятной сейсмической опасности территории Кыргызской Республики и приграничных районов стран Центральной Азии на период 2002-2005гг. Бишкек, 2002, с.93.

47. Базавлук Т.А., Юдахин Ф.Н. Деформационные волны в земной коре Тянь-Шаня по сейсмологическим данным.// Доклады РАН. 1993. Т.329. №5. С.656-570.

48. Базавлук Т.А., Юдахин Ф.Н. Временные изменения обменообразующих границ в земной коре Тянь-Шаня.// Доклады РАН. 1998. Т.362. №1. С.111-113.

49. Кальметьева З.А., Юдахин Ф.Н. Взаимосвязь сильных землетрясений Высокой Азии.// Доклады РАН. 1994.Т.335. №2. С.227-231.

50. Богачкин Б.М., Плетнев К.Г., Рогожин Е.А. Суусамырское землетрясение 1992 г.: материалы геологического и сейсмологического изучения в ближней зоне.// Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М.: Геоинформмарк,1993, с.143-147.

51. Джанузаков К.Д., Ильясов Б.И., Муралиев A.M., Юдахин Ф.Н. Суусамырское землетрясение 19 августа 1992 года.// Землетрясения Северной Евразии в 1992 году. М.: Геоинформмарк, 1997, с.49-54.

52. Кнауф В.И., Кузнецов М.П., Нурманбетов К., Христов Е.В., Шилов Г.Г. Домезозойские структуры и сейсмичность Киргизии. Фрунзе: Илим,1981, 74с.

53. Костров Б.В. Механика очага тектонического землетрясения. М.:Наука, 1975, 167с.

54. Сейсмический риск и инженерные решения./ Отв. Ред. Ломниц , Розенблют Э.М. М: Недра, 1981, 368с.

55. Аки К., Ричарде П. Количественная сейсмология. М.: Мир, 1983, Т.1-2, 880с.

56. Болт Б. В глубинах Земли. М.: Мир, 1984, 173с.

57. Веденская A.B. Сейсмодинамика. М.: Наука, 1984, 142с.

58. Фридман A.M., Татевян С.К., Трапезников Ю.А., Клименко A.B. Об особенностях вариаций глобальной и зеркальной компонент сейсмической активности Земли.// Геология и геофизика. 2001. Т. 42. № 10. С. 1504-1515.

59. Мячкин В.И., Костров Б.В., Соболев Г.А., Шамина О.Г. Основы физики очага и предвестники землетрясений.// Физика очага землетрясения. М.: Наука, 1975, с. 6-29.

60. Журков С.Н. Кинетическая концепция прочности.// Вестн. АН СССР.1968. Вып.З. С.46-52.

61. Журков С.Н., Куксенко В.С, Слуцкер А.И. Образование субмикроскопических трещин в полимерах под нагрузкой.//ФТТ.1969. №11. С.296.

62. Куксенко B.C. Кинетические аспекты процесса разрушения и физические основы его прогнозирования.// Прогноз землетрясений.1983-1984. №4. С.8-20.

63. Манжиков Б.Ц., Мансуров Б.А., Куксенко B.C., Савельев В.Н. Связь между накоплением микротрещин и макродеформацией при одноосном сжатии горных пород. Физика и механика разрушения горных пород. Фрунзе: Илим, 1983, 176с.

64. Соболев Г. А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993, 297с.

65. Куксенко B.C., Мансуров В.А., Манжиков Б.Ц. Влияние физико-механических свойств горных пород на процесс разрушения.// Материалы VI Всесоюз. совещ. «Физические свойства горных пород при высоких Р и Т». Ташкент: Фан, 1981, 58с.

66. Куксенко B.C., Станчиц С.А., Томилин Н.Г. Оценка размеров растущих трещин и областей по параметрам акустических сигналов.// Механика композитных материалов. 1983. №3. С.536-543.

67. Челидзе Т.Л. Методы теории перколяции в механике горных пород и в физике очага землетрясения.//Прогноз землетрясений. 1984. №5. С.8-29.

68. Челидзе Т.Л. Применение теории перколяции в геофизике. М.:Наука,1987, 136с.

69. Brady В.Т. Theory of Earthquake (1).- Pageoph. 1974. V. 112. №4. P.701.

70. Brady В.Т. Theory of Earthquake (1).- Pageoph. 1975. V. 113. №1/2. P.149.

71. Brady B.T. Theory of Earthquake (1).- Pageoph. 1976. V. 114. №6. P.1031.

72. Stuart W.D. Diffusionless Dylatancy Model for Earthquake Precursors.// Geophys. Res. Lett. 1974. V.№ 6.P.261; 1975. V.2. № 6. P.263.

73. Scholz C.H., Sykes L.R., Aggarwall Y.P. Earthquake prediction: A physical basis.// Science. 1973.Vol.l81. P.803-810.

74. Копничсв Ю.Ф., Соколова И.Н., Шепелев O.M. Временные вариации поля поглощения поперечных волн в очаговых зонах сильных землетрясений Тянь-Шаня.// Доклады АН . 2000. Т.374. №1.С.99-102.

75. Копничев Ю.Ф. Вариации поля поглощения поперечных волн перед сильными землетрясениями в районе Северного Тянь-Шаня.// Доклады АН. 1997. Т.356. №4. С.528-532.

76. Копничев Ю.Ф., Павлис Г., Соколова И.Н. Неоднородности литосферы и очаги сильных землетрясений Центрального Тянь-Шаня.// Доклады АН. 2002. Т.387. №4.С.1-5.

77. Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Пространственно-временные вариации поля поглощения S- волн в очаговых зонах сильных землетрясений Тянь-Шаня.// Физика Земли. 2003. №7. С.35-47.

78. Теркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика. М.: Мир.1985. Т.1. 374с.

79. Brace W.F., Byerlee J.D. Stick-slip as mechanism for earthquakes.// Science. 1966. V.153. P.990-992.

80. Scholz C.H. The mechanics of earthquakes and faulting. Cambridge ets.: Cambridge Univ.press. 1990. P.439.

81. Dieterich J.H. Preseismic fault slip and earthquake prediction.// J. Geophys Res. B. 1978. Vol.83. №8. P.3940-3948.

82. Dieterich J.H. Modeling of rock friction: 1. Experimental results and constitutive equations.// J.Geophys. Res. 1979. V.84. P.2161-2168.

83. Dieterich J.H A constitutive law for rate of earthquake production and its application to earthquake clustering.// J.Geophys. Res. 1994. V.99. P.2601-2618.

84. Dieterich J.H. A model for the nucleation earthquake slip.// Geophys. Monogr. Amer. Geophys. Union. 1986. Vol.37. №8. P.37 49.

85. Terry E. Tullis. Fault model for preseismic deformation at Parkfield, California.// Journal of geophysical research.Vol.100. No. B12. December 10.1995. P.24,079-24,099.

86. Andy Ruina Slip Instability and State Variable Friction Laws.// Journal of geophysical research.Vol.88. No. B12. December 10. 1983. P.10,359-10,370.

87. John D. Weeks and Tullis E. Frictional Sliding of Dolomite: A Variation in Constitutive Behavoir.// Journal of Geophysical. Vol.90. No.B.9. August. 10.1985. P.8821-8826.

88. N.M. Beeler, T.E. Tullis and J.D. Weeks. The roles of time and displacement in the evolution effect in rock friction.// Geophysical research letters. Vol.21. No. 18. September. 1. 1994. P.1987-1990.

89. Stuart W.D. Forecast model for great earthquake at the Nankai trough subduction zone.// Pageoph.1988.Vol.126. P.619-642.

90. Li V.C. Rice J.R. Preseismic rupture progression and great earthquake instabilities at plate boundaries.// J.Geophys.Res. 1983.Vol. 88. P.4231-4246.

91. Li V.C. Rice J.R. Precursory surface deformarion in great plate boundary earthquake seguences.// Bull .Seismol. Soc. Amer. 1983. Vol. 73. P. 1415-1434.

92. Paul. G., Okubo and James H. Dieterich. Effects of Physical Fault Properties on Frictional Instabilities Produced on Simulated Faults.// Journal of geophysical research.Vol.89. No. B7. July. 10.1984. P.5817-5827.

93. Wang, C., and Y. Cai. Sensitivity of earthquake cycles on the San Andreas fault to small changes in regional compression.//Nature. 1997. V.388. P. 158-161.

94. King, C.Y., R. D. Nason and R.O. Burford. Coseismic steps recorded on creepmeters along the san Andreas fault.// J.Geophys. Res. 1977. V.82. P.1655-1661.

95. Dietrich, J.H., and M.F. Linker, Fault stability under condition of variable normal stress.// Geophys. Res. Lett. V.19.1992. P1691-1694.

96. Burridge R., Knopoff L. Model and theoretical seismisity.//Bull. Sesm. Soc. Am. 1967.V.57. N3. P.341-372.

97. Ito К., Matsuzaki M. Earthquakles as self-organized critical phenomena.// J.Geophys. Res. 1990. V.95. N.B5. P.6853-6860.

98. Brown S.R., Scholz C.H., Rundle J.B. A simplified spring-block model of earthquakes.// Geophys. Res. Lett. 1991. V.18. N2. P.215-218.

99. Rundle J.B. A simplified spring-block model of earthquakes.// Geophys. Res. Lett. 1991. V.18. N.2. P.215-218.

100. Nielsen S., Knopoff L., Tarantola A. Model of earthquake recurrence: role of elastic wave radiation, relaxation of friction, and inhomogeneity.// J. Geophys. Res. 1995. V.100. N.B7. P. 12,423-12,430.

101. Bak P., Tang C., Wiesenfeld K. Self-organized criticality: An Explanation of 1/f noise.// Phys. Rev. Lett. 1987. V.59. P.381-384.

102. Bak P., Tang C. Earthquakes as self-organized critical phenomenon.// J. Geophys.Res. 1989. V.94. N. B11. P.15,635-15,637.

103. Carlson J.M., Langer J.S., Shaw B.E. and Tang C. Intrinsic properties of Burridge-Knopoff model of an earthquake fault.// Phys. Rev.A. 1991. V.44 .N.2. P.884-897.

104. Knopoff L., Landoni J.A., Abinante M.S. Dinamical model of an earthquake fault with localization. Phys. Rev. A. 1992. V.46. P.7445-7449.

105. Vasconcelos L., Vieira M.S., Nagel S.R. Indications of conservation law for the distribution of earthquake sizes.//Phys. Rev. A. 1991. V.44. N.12. P.7869-7872.

106. Vieira M.S., Vasconcelos L., Nagel S.R. Dinamics of spring-block model: Tuning to criticality.// Phys.Rev.E.1993.V.47. N.4. P.R2221-R2224.

107. Olami Z., FederH.J.S., Christensen K. Self-organized criticality in continuous nonconservative cellular automaton modeling earthquakes.// Phys. Rev.Lett. 1992.V.68. N.8. P. 1244-1247.

108. Klein W., Rundle J. Component on "Self-organized criticality in a continuou, nonconservative cellular automaton modeling earthquakes".// Phys. Rev. Lett. 1993. V.71. N.8. P.1288.

109. Christensen K. Replies.//Phys. Rev. Lett. 1993. V.71. N.8. P.1289.

110. Ding E.J., Lu Y.N. Analytical treatment for a spring-block model.// Phys. Rev. Lett. 1993. V.70. N.23. P.3627-3630.

111. Sahimi M., Robertson M.C., Sammis C.G. Fractal distribution of earthquake hypocenters and its relation to fault patterns and percolation.// Phys. Rev. Lett. 1993. V.70. N.14. P.2186-2189.

112. Carlson Sahimi J.M., Langer J.S., Shaw B.E. Dinamics of earthquake fault. Rev. Phys.1994. V.66. N.2. P.657-670.

113. Гарагаш И.А. Модель динамики фрагментированных сред с подвижными блоками.// Физическая мезомеханика. №5. 2002. С.71-77.

114. Scholz С., Molnar P, Jonston T. Detailed studies frictional sliding of granite and implications for earthquake mechanism.// J.Geophys.Res. 1972. Vol. 77. №32. P.6392-6406.

115. Зубков С.И, Гвоздев А.А., Костров Б.В. Обзор теорий подготовки землетрясений.// В кн. Физические процессы в очагах землетрясений. М.: Наука, 1980, 114с.

116. Грин Т.П. Магматизм и закономерности сейсмического процесса на Тянь-Шане.// Тезисы докладов «Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов». Бишкек. 2002. С.65-66.

117. Гусев Г.А., Гуфельд И.Л. Прогноз землетрясений и построение нелинейной теории сейсмического процесса.// Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов./Отв. ред. Гольдин C.B., Леонов Ю.Г. Москва-Бишкек. 2003. С.222-232.

118. Шейдеггер А.Е. Физические аспекты природных катастроф. М.: Недра. 1981. 232с.

119. Голицын Б. Г. Лекции по сейсмометрии. С.-Пб.: Типография Имп.Акад. Наук, 1912, 654с. ( Избранные труды. Т.2. М. Изд. АН СССР , 1960, 490с.).

120. Reid H.F. The elastic rebound theory of earthquakes.// University of California Publ.Geol.Sci., 1911. N6. P.413-414.

121. Thomas T. Plastic flow and fracture in solids. N-Y, London, AcadeMic Press. 1961. (рус.пер. Томас Т. Пластическое течение и разрушение в твердых телах. М.: Мир, 1964, 308с.).

122. Стоянов С.С. Механизм формирования разрывных зон. М.: Недра,1977, 144с.

123. Ревуженко А. Ф., Стажевский С.Б., Шемякин Е. И. О механизме деформирования сыпучего материала при больших сдвигах.// ФТПРПИ Новосибирск. 1974. №3. С.130-133.

124. Rudnicki J.W., Rice J.R. Conditions for the localization of deformation in pressure-sensitive dilatant material. //J. Mech. phys. solids. 1975.V.23. No6. P.371.

125. Никитин Л. В., Рыжак Е. И. Закономерности разрушения горной породы с внутренним трением и дилатансией.// Изв. АН СССР. Физика Земли. 1977. № 5. С.22-37. ФТПРПИ. Новосибирск. 1974. №3. С.130-133.

126. Jubelt R., Schreiter P. Gesteins-Bestimmungsbuch. VEB. Deutscher Verlag. Leipzig. 1972. (рус.пер. Юбельт P., Шрайтер П. Определитель горных пород. М.:Мир.1977. 236с.)

127. Raleigh S.B., Paterson M.S. Experimental deformation of serpentinite and its tectonic implications.//J.Geophys.Res. 1965. Vol.70. Nol6. P.3965-3985.

128. Rubey W.W., Hubbert M.K. Role of fluid pressure in mechanics of overthrust faulting.// Bull. Geol. Soc. Am. 1959. Vol.70. P.167-206.

129. Archambeau C.D. General theory of elastodynamic soursefields.// Rewievvs of Geophysics. 1968. Vol.6. No 3. P.241-288.

130. Hubbert M. К., Rubey W. W. Role of fluid pressure in mechanics of overthrust faulting. 1.// Bull. Geol. Soc. Am. 1959. Vol.79. P.347-364.

131. Griggs D., Handin J. Observations of fracture and gipothesis of earthquakes. In.: Rock deformation (a Symposium).ed. by Griggs D. and Handin J. Geol. Soc. Am. Mem. 1960. Vol.79. P.347-364.

132. Terzaghi K. Theoretical soil mechanics. John Willey. N-Y. 1943. P.510.

133. Griffith A. A. The phenomenon of rupture and flow in solids.// Phil. Trans. Roy. Soc. London. Ser. A. 1920. Vol.221. No 2. P.163-198.

134. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974, 640с.

135. Мухамсдиев Ш.А., Юнга С. Л. Определение параметров хрупкого разрушения для надрезанных образцов из линейно-упрочняющегося материала.// Труды МФТИ. 1972. Долгопрудный. Изд. МФТИ. 1973. С.133-144.

136. Мухамсдиев Ш. А., Никитин Л. В., Юнга С. Л. Применение модифицированного метода локальных вариаций к задачам нелинейной механики разрушения.// Изв. АН СССР. Механика твердого тела. 1976. № 1. С.76-83.

137. Anderson L.D., Grew Р.С. Stress corrosion theory of crack propagation with application to geophysics.//Rev. of Geoph. and space phys. 1977. Vol.15. No 1. P.77-104.

138. Carter N.L. Steady state flow of rocks.// Rev. of Geoph. And space phys. 1976. Vol.14. No 3. P.301-360.

139. Николаевский В. В. Обзор земная кора, дилатансия и землетрясения.// Механика, новое в зарубежной науке. № 28. М.: Мир, 1982, 133с.

140. Мячкин В. И. Процессы подготовки землетрясения. М.: Наука,1978, 232с.

141. Морозов Е.М. Вариационный принцип в механике разрушения.// Докл. АН СССР. 1969. Т. 184. № 6. С.1308-1311.

142. Морозов Е. М., Партон В. 3. Механика упруго-пластического разрушения. М.: Наука, 1974,415с.

143. Теркот Д, Шуберт Дж. Геодинамика: геологические приложения физики сплошных сред. Часть 2. М.: Мир, 360с.

144. Либовиц Г. Разрушение. М: Мир, 1975, 763с.

145. Белов А.А., Буртман B.C., Зинкевич В.П. и др. Тектоническая расслоенность литосферы и региональные геологические исследования. М.: Наука, 1990, 293с.

146. Макаров В.И. Новейшая тектоническая структура Центрального Тянь-Шаня. М.: Наука, 1977,171с.

147. Сычева Н.А., Аладьев А.В., Мухамадиева В.А., Юнга C.JI. Изучение фокальных механизмов по данным сети KNET.// Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов. /Отв. ред. Гольдин С.В., Леонов Ю.Г. 2003. Москва- Бишкек. С.241-253.

148. Сычева Н.А., Аладьев А.В., Мухамадиева В.А., Юнга С.Л. Исследование фокальных механизмов очагов и сейсмотектонических деформаций Северного Тянь-Шаня.// В сб. Проблемы сейсмологии Ill-го тысячелетия. Новосибирск. 2003. С. 108-112.

149. Сычева Н.А, Аладьев А.В., Мухамадеева В.А., Юнга С.Л., Богомолов Л.М. Исследование сейсмотектонических деформаций Северного Тянь-Шапя по данным KNET.// В сб. Современная геодинамика и сейсмический риск Центральной Азии. 2004. С. 207-214.

150. Копничев Ю.Ф. Вариации поля поглощения поперечных волн перед сильными землетрясениями в районе Северного Тянь-Шаня.// Докл.АН. 1977. Т.356.№4. С.528-532.

151. Копничев Ю.Ф. Соколова И.Н. Пространственно-временные вариации поля поглощения S-волн в очаговых зонах сильных землетрясений Тянь-Шаня.// Физика Земли. 2003. №7. С.35-47.

152. Technical Reference Manual: Kyrgyz Network information product. Joint Seismic Program Center of the Inc. Res. Inst, in Seism. Boulder. Colorado. 1993. P.38.

153. Реккер С. Земная кора и верхняя мантия Киргизского Тянь-Шаня по результатам предварительного анализа Ghengis широкополосных сейсмических данных.// Геология и геофизика. 2001. Т.42. №10. С. 1554-1565.

154. Barry R. Lienert, Е. Berg and L. Neil Frazer . Hypocenter: An Earthquake Location Method Using Centered , Scaled, and Adaptively Damped Least Squares.// Bulletin of the Seismological: Society of America. Vol.76. No.3. June 1986. P.771-783.

155. Жалковский Н.Д. Закон повторяемости землетрясений и некоторые его следствия.// Препринт №21. ИГиГ СО РАН. Новосибирск. 1988. 29с.

156. Соболев Г.А. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука, 2003, 257с.

157. Mellors, R. J., F. L. Vernon, G. L. Pavlis, G. A. Abers, M. W. Hamburger, S. Ghose, and B. Iliasov. An evolutionary programming method for estimating layered velocity structure.// Bull. Seismol. Soc. Amer. V.87. No. 1. 1997. P. 11 -22.

158. Ghose S., M.W. Hamburger, J. Virieux. Three-dimensional velocity structure and earthquake locations beneath the northern Tien Shan of Kyrgyzstan.// J. Geophys. Res. V.103. 1998. P.2725-2748.

159. Pavlis G. L., II. Mahdi, F.L., Vernon F.L. Surface Wave Propagation in Central Asia: Observations of Scattering and Multipathing with the Kyrgyz Broadband Array.// Proceedings 16th Annual Seismic Research Symposium. 1994. P.291-297.

160. Levshin, A. L., and M. H. Ritzwoller Characteristics of surface waves generated by events on and near the Chinese nuclear test site.// Geophys. Journal 123. 1995. P.131 148.

161. Vernon, F.L., R. Mellors, D. Thomson. Broadband Signal Enhancement of Seismic Array Data: Applications to Long-period Surface Waves and High-frequency Wavefields.// Proceedings 17 Annual Seismic Research Symposium 17. 1995. P.807-814.

162. Mahdi H. and G. L. Pavlis. Velocity variations in the crust and upper mantle beneath the Tien Shan inferred from Rayleigh wave dispersion: Implications for tcctonic' and dynamic processes.// J. Geophys. Res.V.103. No.2. 1998. P.2693-2703.

163. Аптекман Ж.Я., Захарова А.И., Кронрод Т.Л., Чепкунас Л.С. Представление данных о механизме очагов землетрясений. Введение международного формата.// Землетрясения в СССР в 1985 г. М: Наука, 1988, с.11-15.

164. Пузырев Н.Н. Методы и объекты сейсмических исследований. Новосибирск: Издательство СО РАН, НИЦОИГГМ. 1997. 300с.

165. Балакина Л.М., Введенская А.В., Голубева Н.В. Поле упругих напряжений Земли и механизм очагов землетрясений. М.: Наука, 1972, 190с.

166. Snoke A.J., Part XI Chapter 9. Focmec: Focal mechanism determination, Virginia Tech. Blacksburg, VA.USA. 2000.

167. Райе Дж. Механика очага землетрясения.//Сер. Новое в зарубежной науке и технике, ред. Николаевский В.Н., М. Мир. 1982. Вып.28, 217 с.

168. Юнга С.Л. О классификации тензоров сейсмических моментов на основе их изометрического отображения па сферу. // Докл. РАН. 1997. Т. 352. N 2. С.253-255.

169. Введенская А.В. Исследование напряжений и разрывов в очагах землетрясений при помощи теории дислокаций. М.: Наука,1969, 136с.

170. Snoke, J.A. Earthquake Mechanisms, Encyclopedia of Geophysics, Van Nostrand Reinhold Company. 1989. P.239-245.

171. Snoke, J.A. Clyde and the Gopher: a preliminary analysis of the 12 May 1990 Sakhalin Island event, Seism. Res. Letters. No.61. 1990. P. 161.

172. Snoke, J.A., J.W. Munsey, A.C. Teague, and G.A. Bollinger. A program for focal mechanism determination by combined use of polarity and SV-P amplitude ratio data Earthquake Notes. No.55. #3.1984. P.15.

173. Dziewonski A.M., T.A. Chou, and J.H. Woodhouse. Determination of earthquake source parameters from waveform data for studies of regional and global seismicity.// J. Geophys. Res.No.86. 1981. P.2825.

174. Sipkin S.A. USGS Moment tensor software and catalog. 2001

175. Кальметьева 3.A., Гребенникова В.В., Мусиенко Е.В. Поле напряжений Кыргызского Тянь-Шаня. // Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов. /Отв. ред. Гольдин С.В., Леонов Ю.Г. 2003. Москва- Бишкек. С.233-240.

176. Ризничеико Ю.В. Проблемы сейсмологии. М.: Наука, 1985, 408 с.

177. Ризниченко Ю.В. О сейсмическом течении горных масс.// Динамика земной коры. М.: Наука, 1965, с.56-63.

178. Лукк А.А., Юнга С.Л. Геодинамика и напряженно-деформированное состояние литосферы Средней Азии. Душанбе:Дониш, 1988, 234 с.

179. Никитин Л.В., Юнга С.Л. Методы теоретического определения тектонических деформаций и напряжений в сейсмоактивных областях.// Изв. АН СССР. Физика Земли.1977. №11. С.54-67.

180. Пуарье Ж.П. Ползучесть кристаллов./ Под.ред. Н.В.Жаркова. М.: Мир,1988, 287с.

181. Трусделл К. Первоначальный курс рациональной механики сплошных сред. М.: Мир, 1975, 592 с.

182. S.L., Shevchenko V., Hamburger M.W. Earthquake focal mechanisms, deformation state, and seismotectonics of the Pamir-Tien Shan region, Central Asia.// J. Geophys. Res. 1995. V.100. P. 20321-20343.

183. Bilby,B.A. &Eshelby, J.D. Dislocation and the theory of fracture.// In Fracture, An Advanced Treatise(ed. H. Liebowith), Academic Press, New York, 1968. P99-182.

184. Eshelby J.D. The continuum theory of lattice defects. In:Progress in solid state physics, vol.3 (F.Seitz and D.Turn-bull, eds). N-Y, Academic, 1959. P.79. (рус .пер. Эшелби Дж. Континуальная теория дислокаций. М.: И. Л. 1963.247с.)

185. Юнга С.Л. Тектоническая деформация сейсмоактивных областей по данным о механизмах и магнитудах землетрясений. М.: ВИНИТИ, 1976. Деп.2041-76.

186. Ломакин В.А. Применение теоремы взаимности Бетти в теории упругости неоднородных тел. Прикл. Механика. 1973, Т 9. Вып.10.

187. Юнга C.JI. Сейсмотектонические деформации и напряжения в складчатых поясах неотектоничсской активизации Северной Евразии // Изв. РАН. Физика Земли. 1996. N 12. С.37-58.

188. Michael A.J. Determination of stress from sleep data: faults and folds.// Ibid. N.13.P.11517-11526.

189. Рогожин E.A., Захарова А.И., Юнга C.JI. Очаговые зоны сильнейших землетрясений последнего десятилетия в Северной Евразии, их геодинамическая позиция и глубокофокусные форшоки. "Геоэкология".2000. N5. С.446-456.

190. Ильюшин АЛ.//Уч. зап. МГУ. 1940. В. 39.

191. Новожилов В.В. О физическом смысле инвариантов напряжения // ПММ. 1951. Т.15. В.2.

192. Кочанов Л.М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969.

193. Надаи А. Пластичность. М.: ОНТИ СССР, 1936.

194. Христиаиович С.А., Шемякин Е.М.// Изв. АН СССР. МТТ. 1967. № 4. С. 87-97; 1969. № 5. С.138-149.

195. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов. / Под ред. В.Е. Панина. Новосибирск: Наука, 1995.

196. Ревуженко А.Ф. Стажевский С.Б. Шемякин Е. И.// ФТПРПИ. 1974. №3. С.130-133.

197. Ревуженко А.Ф.// Там же. №2. С.2-9.

198. Ягн Ю.И.// Вестник инженеров и техников. 1931. №6.

199. Зубчанинов В.Г. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1990, 368с.

200. Гущенко О.И. Кинематический принцип реконструкции направлений главных напряжений (по геологическим и сейсмологическим данным).// ДАН СССР. Т.225. №3.1975. С.557-560.

201. Mandelbrot B.B. Fractals. San Francisco: W.H. Freeman and Co. 1977. P.365.

202. Асмус B.B., Дементьев B.H., Рыбаков Л.Н., Юнга С.Л. Геодипамические структуры и сейсмический риск Северной Армении (по космическим и наземным данным). С-Пб.: Гидрометеоиздат, 1992, 126 с.

203. Рогожин Е.А., Юнга С.Л. Сейсмотектоника зон сильнейших землетрясений Северной Евразии по данным глобальной сети сейсмических станций.//Докл. РАН. 1997. Т.356. № 1. С.112-114.

204. Turcotte D.L. Fractals and fragmentation.// J. Geophys. Res. 1986. Vol. 91. P.1921-1926.

205. Шебалин H.B. О предельной магнитуде и предельной балльности землетрясений.// Изв.АН СССР. Физика Земли. 1971. N 9. С. 12-20.

206. Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969, 608 с.

207. Юнга С.Л., Рогожин Е.А. Сейсмичность, механизм очагов землетрясений и сейсмотектонические деформации в пределах активных блоков литосферы.// Новейшая тектоника, геодинамика и сейсмичность Северной Евразии. Изд. ОИФЗ РАН. 2000. С.383-420.

208. Wessel P., Smith W.H.P., 1996. A global, self-consistent, hierarchical, high-resolution shoreline database. Journal of Geophysical Research. Solid Earth. A. 101: (B4) P.8741-8743.

209. Ризниченко Ю.В. Джибладзе Э.А. Скорости вертикальных движений при сейсмическом течении горных масс.// Изв. АН СССР. Физика Земли.1976. №1. С.23-31.

210. Джанузаков К.Д., Ильясов Б.И, Кнауф В.И. и др. Сейсмическое районирование Киргизской ССР. Фрунзе:Илим, 1977, 54 с.

211. Vinnik L. P., Roecker S., Kosarev G. L., Oreshin S. I., Koulakov I. Yu. Crustal structure and dynamics of the Tien-Shan, Geophys. Res. Lett.2002. V.29. No. 22. P. 41 44.

212. Николаев Н.И. Новейшие движения, вулканизм и землетрясения материков и дна океанов. М.,1969, с. 12-27.

213. Гзовский М.В. Основы тектонофизики.М.: Наука, 1975,536 с.

214. Артюшков Е.В. Геодинамика М.:Наука, 1979, 328 с.

215. Артемьев М.В. Изостазия территории СССР. М.: Наука,1975, 215 с.

216. Утиров Ч.У. Сейсмотектоника и сейсмичность Тянь-Шаня // О механизме образования новейших структур Северного Тянь-Шаня. Фрунзе: Илим.,1980, с.,28-37.

217. Белоусов В.В. Земная кора и верхняя мантия материков. М.: Наука, 1966,220 с.

218. Уэда X. Новый взгляд на землю. М.: Мир,1980, 314 с.

219. Айзеке Б., Оливер Дж, Сайке Л. Сейсмология и новая глобальная тектоника.// Новая глобальная тектоника. М.:Мир, 1974, с. 133-177.

220. Яковлев Ф.Л., Юнга С.Л. Оценки сокращения земной коры при горообразовании на примере Памиро-Тяныданьского и Алтае-Монгольского региона.// Физика Земли № 2004. С.

221. Буртман B.C. Соотношение Памира и Тянь-Шаня в мелу и палеозое. В кн.: Проблемы геодинамики литосферы. М.: Наука, 1999, с. 144-178.

222. Новейшая тектоника, геодинамика и сейсмичность Северной Евразии./Под. ред. Грачева А.Ф. М.: «Пробел», 2000, 488 с.

223. Адамова А. А. 3-мерная скоростная модель земной коры Тянь-Шаня на основе сейсмотомографических данных.// Геодинамика и геоэкологические проблемы высокогорных регионов./ Отв.Ред. Гольдин С.В. и Леонов Ю.Г. Москва-Бишкек. 2003. С. 106-122.

224. Зубович A.B. Трапезников Ю.А., Брагин В.Д. и др. Поле деформаций, глубинное строение земной коры и пространственное распределение сейсмичности Тянь-Шаня.// Геология и геофизика. 2001. Т.42. №10. С. 1634-1640.

225. Миколайчук A.B.Структурная позиция надвигов в новейшем орогене Центрального Тянь-Шаня.// Геология и геофизика. 2000. Т.41. №7. С.961-970.

Информация о работе

Сычева, Найля Абдулловна
кандидата физико-математических наук
Москва, 2004
ВАК 25.00.10

Диссертация

Исследование особенностей механизмов очагов землетрясений и сейсмотектонических деформаций Северного Тянь-Шаня по данным цифровой сейсмической сети KNET - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы