Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Методика и результаты глубинных сейсмических исследований эпицентральной зоны спитакского землетрясения

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Методика и результаты глубинных сейсмических исследований эпицентральной зоны спитакского землетрясения"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕШ1 НАУК ОРДЕгГА ЛЕНШД. ИНСТИТУТ 4ЯЭЙКК ЗЕМЛИ ни. О.Ю.ПШЩТА

уда 550.34

ШВД Алексагугр Григорьевич

МЕТОДИКА II РЕЗУЛЬТАТЫ ГЛУБИННЫХ СТОИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ ЗШЩИПРАЛЬНОИ ЗОНЫ СПИТАКСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

Специальность 04.00.22 - Геофизика

Автореферат дпссвртацшг из сопскзиие ученой степени кандидата &1зпко-катсиатпческих паук.

мОСКВА - 1992

Работа етгаолкона в Центре региональных геофизически и геоэкологических исследований "ГЕ0!1" ЦТ России.

Научный руководитель

доктор техшгческа}. наук В.И.Шацилоз

Официальное сшокенты:

доктор ф'лзтго-иатаиатияеских наук Н.И.Павленкозз доктор физико-математсггескшс наук А.С.Алгшн

Ведущая организация:

Институт зешюл кори СО РАН (г. Иркутск)

Защита дчссертащга состоится __V__ 1932 Г. в __ч.

на заседашш Специализированного Совета К 002.00.04 при Иститую Фь^ики Замни од. О.Ю.Шмидта по адресу: 123 810, Москва, Д-2Д2, Б. Грузинская 10.

С диссертацией мо^.о ознакомиться в библиотек:-- ИЬЗ РАН.

Отзшзи на автореферат (в двух экземплярах), заперошше печать учреждения, просим направлять на имя ученого секретаря Специализ

ровашюго Совету.

1932 Г

Ученый секретарь Специализированного Совета кандидат фнзико-натематическ :х иаук

А.Д.Завьялс

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

По мэре увеличения темпов роста объектов промиклеиного и гражданского строительства таких как оло-т?лш, АЭС и др., а также численности населения в городах я освоения нових территория, на первый план шдпинулась проблема сейсмической опасности.

Одним из наиболее ваазшх направлений исследования сейсмо-опастшх гон является создание сейсмических моделей ¡и глубшшо-го строения, способствующих раскрытию механг'ма сейсмотектонического развития региона, выявлении связей сейсмичности и ре-гионяльннх и локалышх особенностей среди и которна могли бы служить основой комплексной гаодинамической модели.

Несмотря на значительна объем вшюлпенных на Капкпзе геодезических исследований, а это болев 3000 тасяч »см профилей ГСЗ, около 4500 км профилей Ю.ПТВ и порядка 2000 км прсфией МОВЗ, изученность региона резко неравномерна как и информационном плане. так и но представительности отднльних методов.

В пределах Малого Кавказе, территория которого ислпчпет и себя область наиболее ингенсивш.'х проявлений совремэшшх сейсмотектонических движений, дашшв ГСЗ лолучегл только по профили Закатали-Нахичевань, :ерзсвкащем его юго-шсточнуи часть в меридиональном напрявлонта (исполнители Л.А.Кнбалои, Г.В.Кра-снопеацеоа, Е. Л. По пот;). Пероипторпрет&цил этих материалов, проведенная позднее Е.П.Барановой, Г.В.Красноповцэпой, Н.И.Папден-кошй и М.М.Радтабовим [Ссйсмическиэ модели литос$орн..., 19й0] позволила уточнить особенности построение!» структурно-скоростной модели. Однако остался в частности отчрнтим вопрос о струк-

туре нижней части земной кори и ее мощности, Н8 бани получены надежные отражения от границу M, а структура верхнего атожа (кристаллической части коры) охарактеризована липь как микроне-одаородаая с большим количеством коротких резконакдонных отра-жащих площадок.

Исследования КШВ но Излом Кавказе выполнены в незначительном объеме. На Дтавахетском нагорье ГУ ГСС? в период ISS8-I970 гг. проведена работы, направленные на изучение фундамента, что в дальнейшем позволило М.С.Йоселиани и др.(I37G) построить струк-турно-тектоническуи карту его поверхности масштаба 1:200 ООО,.

В период с I9G7 по 1381 г. силами ВНИИГеофпзики (К.В.Гаретов-ская, Г.В.Егоркина, К.А.Соколова, В.А.Ракитов),ПО "Армгеологип" (Е.Б.Осиповэ, К.Х.Арменвкян) и Казгеофизтреста (М.С.Эренбург, К.А.Попов) проведен значительный объем профильных и площадных наблюдений МОВЗ. Созданная в результате сеть субмеридиональных и Субишротянх профилей впервые позволила выявит;, основные черты блокового строения и глубинной разломной тектоники, строения кристаллического фундамента и характера измепешя мощности земной кора этого сложного к неоднородного но структуре складчатого сооружения.

Предпринятое позднее М.С.Бадаляном и др. (I98S) обобщение материалов Ü0B3 для территории Армении позволило получить срздне-статистические данные о рельефе поверхности сопахеозойского фундамента, Конрада, Мохоровичкча, а таю® мощюстей образуемых ими "гранитного" и "базальтового" слоев. Построенные по этим данным карты масштаба 1:1 ООО П00 дал? достаточно общее представление о глубинном строении Малокзвкззского рзгиона.

Анализ анизотропии скоростей, выполненный Г.З.Егоркиной,

В.Л.Ракитовым и др. (1977), позволил ьиявить две зони, с которыми связана наибольшая концентрации тектонических напряжений. Пространственно 01И совпадают с Ереванским и Анкеринским разломами.

Перечисленное внио результаты позволили получить преде-авле-Ш1Я о положении сейсмогетшх блоков и динамике их состояцил.

Для понимания развития сейсмогенного процесса эти дачние безусловно ваазш, но недостаточны. В частности не били но-лучени сведения об изменчивости скоростных параметров и распредолепя в коро скоростных неодиородностей, которив как известно являются индикатором напрятанного состояния, доспгошм изучению сейсмиче :кими методами.

Отсутствие этих дьнзшх объясняется слошост'.и проводили ' эксперимента с использованием взрывов в условиях горной местности и заселенности территории Армении и Грузии, а тага® неотрабо-татьстьн матодшш интерпретации, т.е. отсутствием .оптимального : для условиГ Кавказа методического ко.чплекса наблюдший и интерпретации.

Цель_работн состояла в проведении сейсмогологического модоли-р'ванг т очаговой згни Спитакского землетрясения и прилегающих территорий.

0сновные_залачи_рабдтн

1. создание 01гимильього сейсмического комплекса наблюдений и чнтерпретации методами ГСС а ЫОВЗ для изучения гл> винного строение земной коры Кавказского региона;

2. Изучение структура волновнх пол й взрывов и дальних землетрясений и ваяпл мв их особенное! Л в очаговой .юна,

I"4

3. Усошртерствовгнкэ мето, .'.оси формирования структурно-скори-

стшх моделей при изучении глубинного строения территории ограниченной доступности (сейсмоол."сных зон); 4. Сейсмотектонической характеристика района с элементами геодинамики на основе совместного анализа данных сейсмичности и глуошшого строонил.

выносимые на защиту: 1. Оптимальным методическим комплексом исследования глубинного строения и сейсмичности Кавказа являются: профилирование ШВЗ--ГСЗ г использованием элементов пространственных систем МОЗЗ и трехкомпонептной регистрацией волнового поля; система"интер- . претации, позволяющая на осноье использования волн различных типов форг«лровать структурно-скоростные модели на в^ю мовдость земной коры, а также определять основные параметры гипоцонтров местных землетрясений.

г. Структура поля поперечных рефрагированных волн подобна структуре продольных. Очаге ая зона в волновом шло проявляется ано-мапышм- затуханием первых вступлений продольых волн и интенсивным, высокоскоростным неразрешенным пакетом колебаний; отсутствием протяженных внутрикоровых отражений; фрагментарным шлем обменных волн землетрясений.

3. Кора Малокавказского региона в эницентральной зоне состоит из трех этажей и трех блоков, различающиеся особенностям распределения в них скоростных неоднородпостей. С увеличением глу-бшм в разрезе преобладает горизонтальная расслоенность. Граница К представляется в виде высокогродиентного слоя с перепадом скоростей 7.8-8.2 км/с и сильно изменчивы:! рельефом (Н= = 4L"-50 км). Средняя скорость продольных волн в коре 6.35 га.!/с, поперечных - 3.65 км/с. Намечается тенденция зеркального ото-

браявния кровли и подошвы консолидированной корн; кроши и подошва нижнего скоростного этажа параллель:»!. 4. Особенности разреиа коры Спитакской очаговой зоны характеризуются налачисм блоков с разным "скоростным весом", степенью расслоепгости и "активности"; контрастной зоной сочленения блоков, проявлявшейся в изменчивости по латерали формы, размер«» и интенсивности скоростных неоднородностей и волноводов; обширного низкоскоростпого слоя, расположенного в нижней часто зем-ноГ кори лад границей М; осложнения рельефа границы М иод очаговым блоком.

Создат структурно-скоростная модель активно двПст-гувдей очаговой зоны и прилегающих территорий Кавказского со-гиопа. Установлена блл<овость, выделены скоростные неоднородности, определена моих ость земной коры и рельеф ее пидоптн.

Охарактеризована структура я показаны параметры поля попе- -речных волн взрывов для Мялокягжязск'го региона. Отмечены особенности щляштегшя очагогоЯ зоны в волновых полях взрывов и землетрясений.

С£ фмулярованы сейсмические (волновые и структурно-скоростные) %изн^ки, характерные для живого очага, и предложена "иловая модель Спитакского землетрясения с элементами геодинамики.

Лрлдогажен эпт.1малоНЫй для условий Кавказа методический комплекс наблвдений и интерпретации МОВЗ-ГСЗ, поаволя- гшй на основе трохкошонентнйй регистрации реализовать многоволновой подход и характеризовать структур" земной корн па всю ее мощность. Комплекс позволяет изучат! скоростные ха^кг ристики как отдельных слоев и бло"ов, так и всей коры п целом.

Практическая ценность работы.

Созданный структурно-скоростной разрез поперек очаговой зо-ш и структурный разрез МОВЗ вдоль нее могут служить основой для комплексной глубинной геологической модели формирования очагов землетрясениЛ, для интерпретации и построения плотност -пои и сейсмотомографической моделей, , а в копетшом ито^е для создания объемной :еодшамической модели очага.

Виявлошюо соотношпние мевду очагами землетрясений и струк-турно-скоростннми иеоднородностями среды позволяет делать допущения прогнозного характера и способствует пониманию процесса сейсмотектонического развития рьгионэ.

Получешшо результаты могут быть тага» использованы при механико-математическом моделировании сейсмотектонических даиже-ний.

Предложенный методический комплекс наблюдений и интерпретации МОВЗ-ГСЗ может быть применен при исследованиях сейсмо-опасных зон и других территорий эграгтаченнг^ доступности.

Апробация работы. Основное положения диссертационной работы докладывались на Международном симпозиуме "Геодезия -ссйс- • молотая: деформации и прогноз" Ереван (2-G) 10. 1989 г. (Тезисы докладов, М, 1989 г.), на научной сессии института геологии БНЦ Уральского отделения АН СССР (Уфа ,1989), а такте на рабочих совещаниях в Совете сейсмологии и ВНЖГеофлзике по Спитакскому землетрясению. .

Личный склад автора

Материал, составивший основу диссертационной работы, был по-лу.чен в результате целенаправленных глубинных сейсмических исследований эпицентральной зоны Спитакского землетрясения, вы-

полнепних в isas году при участи:* следующих организаций: СкГЭ НПО "Не^тегзофизика" !.!Р СССР, ПО "Армгбология", ПО "Грузгооло-гил".

Автор принт «л непосредственное учасиз в проведении полового эксперимент"), в сборе, обргботке и интерпретации всех материалов, представление в диссертации.

0zrt™"2ílíIU- Основное содержание работу опубликовано п семи с зтьях.

Струи., ра и объем работ». Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем 183 страшпш машинописного текста, в том числе 45 рисунков и й таблиц. Ст::ок литератур» содержит 104 наименования.

Л2110л'дтелышо_свгдьния^ Работа вшюлнена н вигом филиале / ЦРГП* "ГЕОН" под рукодотвом доктора технических наук В.И.Ша-„ цалова.

Ценную консультативную и практическую яомощч автору оказали ■ доктор г.-м наук Й.К.Щукин, ведущий ч.с.ВНИКГеофизика Г.В.Кра-снопесцева, ведущна специалисты ЦРГГИ "ГЕОН" кандидат г.-м. наук А.В.Егоркм, Н.П.Данилова," В.Е.Коновалов, Е.Е.Золо-т в, .''.Б.Щеглова, Л.Н.Эпитейл.

На avane проведения полевого эксперимента и обработки дл ¡mix существенный вклад в рабо-у внесли И.Н. Кздурлга, А.Г. Ванчугов, Г.М.ЗеЧурян, 1С.Б ^синова, Л.С.Кадуршта, Э.К. Филатова и Д.М.Га-палова.

Постоянное внимание и поддержку работа на всех ее этапах ' оказывал генеральный директор ЦРПИ "ГЕОН" Л.Н.Солодллов.

Всем им автор выражает свою искрешшто признательность.

содекшше 1-г..:ота.

1)о_впедошш обосновано актуальность теш. сформулировали . це.-л и задачи исследований.

Р-^ПЕЕ^Л'лаоэ дается обоснование м&годики глубинных сейс-мичсских исследований. Показано, что профилирование МОЕ^-ГОЗ шимотся оптамалшым комплексом изучения строепия и скоростных характеристик коры в оро^етшх условиях Кавказа, позвол-.лда создавать модели, могуцие служить ннформациошой основой при кошлокопом геолого-гзофлзичесхом моделировании.

Констатируется, что применение тре;;компонентной регистрации позволяет реализовать рногоиодношй подход и обеспечивает аффективное применение современных программ обработки и штерпре-т^дд. Одновриыашюо испол: зованме рофраг^ровачшх, отрзжэшшх и обменных ироходяцих волн землетрясений пс-воляот упростить систему наблюдений без существенной потери »чталыюста разреза.

Принятая система встречных и нагонявших годографов с максимальной длиной до 230 км обеспечивает прослеяашашю ре^рагиро- ■ вапшх волн, связанных со гсеми слоями земной кори и получение '-ведений о распределены скоростных пах-¡мэтров примерно на г>ой ее моицюсти. Чрослеззшание гтгаилцц 1.1 и взутрнкороьых границ возмогаю при использоваши отраженных 1>олн и обменных волн зе?и»трясв«1ий, а границ п верхней части разреза с помощью обменных волн, г т. лоте благодаря тем элементам годографов, которые поддав/гея интерпретации с позиций Ю.ШВ.

йз[шдой интервал 70 и 90 та дзет возможность получить рав-»•¡гла-то рассредоточенное ноле точечных значений скорости, достаточное для характеристики основных закономерностей ¡га рас-

пределепия ч ншсгем полупространства.

Оптимальная область рзгистрации глубшпшу отргжешшх волн находится I) шпзрвале 30-100 км оч начальной точки годографов преломленных волн и в зякритической o6;.jcth.

Показыю, что параллелыгоо проведение реззмшх наблще:га.'1 пространственной сеть» станций обеспечивает уверенную регистрации) землетрясений не ниже G-ro энергетического класса.

Дп возбуадзнля упругих колебаний использовались от 4 до 12 скважин, расположишь на удалениях 30-40 м друг от друг;, с весом единичного заряда от 300 до 600 кг. Спитннм путем установлено, что л связи с высоким поглощением при регистрации колебаний на удалениях более 100 ¡см необходимо увеличению су?л-f/..;puoro ..пса гсряда до 3-0 т. Регистрация колсбат it проводилась ' в непрерывном ре:пгмз со скоростью 0.5 мм/с с помощью ап-• парзтуры ACC-6/I2 "Черепаха". При этом запись трех компонент волнового поля велась параллельно на прямых и загрублонннх ял "О Дб каналах на двух амплитудага уровнях 40 и 70 дб, что позволило свести потерн зш$орлац:га к минимуму.

Приводятся рекомендации по методике проведения глубшпшх сейсмических иссльдовашй в сейсмоактивных районах.

В выводах по первой главе подчеркивается, что мегоднч ск;й комплекс МОВЗ-ГСЗ с-испол.,зог нхием трзхкомионентной регистрации в..лювого поля мохет слуямть практической основой при изу-4i нии кори в орогенних условиях Кавказа, а предложенная система наб. адений-позволяет установить закономерности гвспределе-"ия в пей скоростных неоднородное, эй.

Во второй_гльве рассмотрены особенности волновых полей взрывов и о,б...енннх во.ш землетрясений, связашшх с р'зличннмн раз -

де.~ами земной коры Малокавказского региона.

Показано, что в первых вступлениях регистрируются волны, рефрпгировашше в осадочном слое и связанные с верхней и нижней частями консолидированной коры.

Установлено, что структура поля поперечных волн аналогична структуре продольных.

Приведены интервалы прослеживания и диапазоны изменения кажущейся скорости как дхч Р, так и дня ^ волн.

В целом зкспериментальгчй годограф первых рефрагировашшх волн может быть условно описан ступенчатой кривой, к^вдый элемент которой имеет большую кажущуюся скорость, чем предыдущий, ч'Г! является свидэтел' сизом чередования слоев пониженной и пониженной скорости Шавлеикова, 1973).

На участки, относящемся к очаговой обчисти, отмэчрчо резкое падение интенсивности волны Рг, связанной с верхней частью консолидированней коры и одновременное вступление высокоскоростного неразрешенного волнового пакета, '"мена Р2-Ра происходи ' в условиях интерференции с зтку пакбтом и отличается во ьма низкой выразительностью. Волгл, связанная с нижним слое,« 1э, вес- - . станавливавт свою интенсивность и уверенно коррелируется на удалениях от 1.10 до Г,00 км от ПВ.

Отмечено, чтг» и на малых "далениях от ПВ на отрожке профиля, шресекзщем очаговую зг,ну, происходит поглощение сейсмической энергии, пр;п:ш. которой может служтть раздробленность верхней части разреза и повышенная г^сткость нижней, формирующей неразрешенную высокочастотную составляющую при прохозденяи волн с б<\л!у1их удалений и поглощавщахся на малых.

Риход п первые вступления волны, связанной с основанием ко-

р:{, нг'-очгстсл на удалениях более 200 км от ПВ.

Волны, отраженные цт гзаутрикоровых Гранин, прослеживается неустойчиво в интервенции с группами других волн. Их годограф отличаются ассиметричностью относительно точки "инимума и схождением осей синфазности, свидетольетвуетп о существовании наклонных отражающих границ и значительных градиентов скорости.

Волна, отражешмя от границы М (РОТР) уверенно прослодзта-ется на удалениях до 22.0 км. 5"тр следится в интервале ±7Г --220 хм. групповой характер записи этих золи является свойством подошвы земной коры и может быть обусловлен слоистостью переходной зоны. Установлено, что годограф р соответствует обратной части петли ылны, рефрагированной в слое низ» граш1-

цц М. А близкая по кинематическим характеристикам волна " к

Р=отр, регистрируемая нг тех яв удалешшх, связана с подошвой вышележащего низкоскоростного слон.

Показано,, что известные зоны разломов проявляются в п<. не отражениях волн в виде коротких осей снпфазностя. просле:гатзвн'их-ся в различных временных интервалах на строго -чтредс лонных участках ггрофлля.

Районирование профиля по кинематическим особенностям глубинных волг показало, что его северо-западный участок низкоскоро-спюЛ по отношению к центральному и яго-востсчному, где отмечаются пониженше времена пробега первых волн. Определены участки с возможным развитием волноводов в верхней части разрез?.

'Сопоставлением с тлюгшш годографами Кавказского региона установлено, что экешфименталъше данные находятся п хорошем соответствии с параметрами вероятностных моделей структур На-

лого Кавказа [Краснопевцева, 1984, табл.113, а скоростная модель нижней части коры нуздается в уточнении.

В поле обменных волн землетрясений наиболее устойчивой кор-релируемостью отличаются волны, связанны« с поверхностью зона-леозойского фундамента и подошвой земной коры. Интервалы прослеживания последней достигают 25-35 км. Очаговая зона гэрэкте-ризуется повышенной нерегулярностью выделяемых волн и неустой-чивостьи их прослеживания.

В_третьей_главй рассмотрены методические возпшюсти комплекса МОВЗ-ГСЗ при изучении строения коры. Показано, что согласованный многоволногой подход и использование пряблемных и обрабатывающих программ позволяют оптимизировать методику интерне тацин и создавать модели в значительной степени свс -йодные от неоднозначности и соответствующее современшл' представлениям о глубингом строении среды.

В основе преджженкэй методики формирования структурно-ско-ростшх моделей среда лежит способ, базирующийся на известном положении о принципиальной возможности изображения любой среды в изолиниях скорости с границами в виде их сгущений и так называемого принципа равных площадей (Равленкова, 1973]. Методика

л

построения полнох'о скоростного разреза сводится к объективному учету всех имеющихся ведений о распределении в плоско-о

сти разреза элементен сейсмических границ и известных,скоростных характеристик с последующей проверкой решением прямо? задачи. В качестве дополнительных характеристик разреза используется кривая аномальных значений времен пробега первых волн и соответствующей "ременной разрез. районирование по д-намьвеским характеристикам и оценка вещественного состава в единицах

% содержания БЮ2.

Решите обратной задачи по скорости для рв^рагировашпк волн предлагается осуществлять с помощью алгоритма З.Р.Млшенькшюй и др. (1953). Ватная особенность -рактнческого применения этого алгоритма, расчиташгого на непрерывные градиентные среды при наличии "сильных" границ состоит в недоучете эффекта щхмшкання н преломления лучей в высокоскоростном слое и как следствие ис-кажешш истиной картины распрэделошм скорости в значительной по мощности части нышелехащего слоя. Исключение таких искажетптй возмоню при использовании детальш1Х систем наблюдении с шагом, позволяющим проследить прямуа ре^.рагировшшую волну во вторых вступлениях. При использовании редких систем носоотвзтствне модели реальному распределении скорости в ргзрвоо устраняйся ьа этапе ропения прямой задачи. Решение последней удобно проводит., с гюмоцьы алгоритма, прадлсшшюго Л.В.Белоносовой(19С9), рас-читагаюго на широкий класс непрерывных двумерных моделей, сред. Рассмотрены практические способы ее решения. Показано, что при-менешз этого алгоритма позволяет добиваться хорошего соответствия пгблидешшх и теоретшеских годографов как дня верхней, так и для шшгой части консолидпровашюй коры.

Использование методов машинной корреляции обменных волн обусловило переход к построению не точек, а площадок обмена, произвольно ориентированных в пространстве. Определение элементов их залегания рекомендуется проводить не но известной формуле Хазегава [Померанцева, 197?], расчигашюй на горизонтально-слоистые среда, а но алгоритму, прэдложетюму М.С.Оренбургом (1987) и составленным на его основе программе дгя двуслойной

среды с постоянными значениями скорости.

Предложены алгоритм и программа решения прямой задачи ЫОВЗ, позволять ч находить времена запаздывания обменных волн в л»">-бой точке дневной поверхности вдоль линии профиля. При этом задаваемая двумзрнал модель может содэр:кат^ произвольное число границ, представленных в виде ломаных линий о известными координатами точек излома и постоянными значениями скорое .и в слоях.

Построение границ обмена рекомендуется проводить с учетом, предварительно выполненного районирования по зависимостям V (И) и К(Н), построенным от -темной поверхности, а не от фундамента. Такой способ учета осадочного слоя нредставляетсп наиболее обоснованным, так как здось изначально в зависимость ?(Н) зало-г:зно его влияние и на этапе построения нет необходимости вводить дополнительные поправки. Точность построения границ обмана варьирует от 16 до 3.5 % для глубин от 5,до 45 км, причем в интервале глубин от 24 до 45 км она не выходит за пределы 5Й.

Ьыделение отраженных волн в условиях интерференции и высокого уровня помех необходимо проводить с использованием веерной фильтрат® по эффективным скоростям. Установлены параметры и показано, что применение узкополосной фильтрации позволяет не только повысить разреа&нность поля отраженных волн, по и определить эффективную скорость, необходимую при построены^ отражающих площадок.

Предложен граф обработки даиних МОЮ по комплексу программ, вюг"чакгда в себя такие процедуры, как поляригэциошия и обратная фильтрации, п] .шеденпс* к единому эпвдентралыюму расстоянию, суммирование, смешение и некоторые другие.

Установлены параметры и показано, что без применения программных средств корреляционное прослеживание обмешшх волн в условиях. Кавказа неэффективно.

Для проведения районирования по аномальным значениям времен пробега . первых волн и построения соответствующего разреза использован способ, предложенный Г.В.Краснопевцевой [Исследования земной коры..., 1984]. Показано, что его применение позволяет получить дополнительную полуколичественную информацию о блоковом строении изучаемого региона, наглядно отображаемую в в видэ временных (скоростных) аномалий. Данный разрез может быть использован как дополнительный объективный ориентир для выбора оптимальной интерпретационной модели среды при построении скоростного структурного разрезов.

Для проведения районирования по динамическим характеристикам первых волн предложен сгтособ разделения амплитудных графиков на детерминированную, средне и высоко частотную составляющие. Способ основан на приемях разведочного анализа Дж. Тьюки (T98I), позвсляиг.ого быстро и эффективно выделить средпечастотную компоненту, с которой связана информация о неоднородпостях строения верхней части разреза.

Обработка данных регистрации местных и близких землетрясений проводилась с помощью программы GYP0-7T [Lee w.ii.K., bahr J.е., 1972] и разработанной в ИС АН Казахстана [Разаков, 1986], позволлщих использовать произвольный закон изменения скорости V(H) и учитывающих "веса" станций. Сопоставление результатов опробования последней с данными стационарной сети позволяет рекомендовать ее для массовых определений.

В_четв2ртой_глЕве рассмотрит особенности глубинного стро-

ешш Слитакской очаговой зош. Показано, что земная ::ора Мало-каьказского региона имеет трехярусное строение. Каздый из скоростных этр'кей различается по своим как скоростным, так и структурным особенностям. Установлена общая обратная -зависимость между мощностью корь: и глубиной зопалеозойс:;ого фундамента, параллельность границ кровли и дадоивы нижнего скоростного птаха, преобладание с глубиной горизонтальной разслоешюста.

Вдоль профиля северо-западного направления выделено три блока. различающиеся по своим структурным и скоростным характе- . ристшсам. Их "скоростной вес" увеличивается к игу. В суСши-рот..ом напрвлении выделяется два блока: менее расслоенный западай (он же центральный) и более - восточный. Очаг землетрясения находится на их границе в пределах западного блока.

Совместный анализ глубинного строения и сейсмичности позволил установить ряд особенностей глубинного строения очаговой зош:

1. Наличие блоков с разным "скоростным весом", степенью расслоенное™ и активности, г. Наличие контрастной зоны сочленения блоков земной кори, проявляющейся в резкой изменчивостг по латерали формы, размеров и интенсивности скоростных неоднородаостей.

3. Наличие в сейсмогеином ело" контакта высокоскоростных не-

о

одаородаостей и вс шоводов.

4. Наличие в нижней части коры очагового блока над грзшщз'* к обширной локальной низкоскоростной аномалии (внедрения).

5. Резкое изменение рельефа границы М, проявляющееся в лысоком

1

ее положении "активными" кшшм и северным блоками и относительном прогибании под очаговым.

Отм.. чегаше признаю! яе являются достаточными для выявления места будущих землетрясений, по их сочетание и совместное использование с данными сейсмологии и других геофизических методов позволяет сделать оценки -тепета сейсмической опасности болео определешшш и достоверными.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В диссертации на основе комплекса МОВЗ-ГСЗ предложен и методически обоснован полный цикл глубиннгх исследование приме-нителыю к орогенным условиям Малого Кавказа или других территорий ограниченной доступности.

Показ?но, что комбинирование профильны;; наблюдений М..ЗЗ-ГСЗ и пространствэшшх МОВЗ с ведением трехкомчонентлой регистра ции волнового поля явлготся оптимальным при изучении строе1гая среда, в которой происходит накопливяние и разрядка напряжений. Использованная при этом система наблюдений для работа в рох.да "быстрого реагирования" позволяет изучать основные закономерности структуры и распределения скоростных параметров ров разреза па вся мощность земной коры. При плановых исследованиях целесообразно создание пространственных систем.

Рассмотрены особенности структуры волновых полей взрывов, выделен1! и определены основные параметры попероч:шх волн, ранее в этом районе пе использовавшихся. Установлены волновые признаки, свойственные очаговой зоне.

У

Показано, что в структуре поля отраженных волн доминирующая роль принадлежит, волнам, отражетшм от подоягвы коры и основания вышелеязщего низкоскоростного слоя. На основании птих

данных сделаны принципиально важные для региона вывода о *ющ-ностц коры, рельефе ее подошвы и скоростной структуре нижней ее части.

Создана система интерпретации данных ГСЗ и МОЮ, основанная на многоволновом подходе и использовании современных проблемных и обрабатыващ1« программ, образующих закошенный цикл.

Предложена методика формирования структурно-скороешой модели, основанная на неформализованном способе восстановления скоростного разреза по комплексу данных. Их характерное отли-. чие состоит в совмещении в плоскости разреза изолиний скорости с основными отражлющшя: и обмершими границами.

Рассмотрены особешости практического применения программ решен .ш прямой и обратной задач ГСЗ и МОЮ, адаптивной фильтрации, районирования по кинематическим и динамическим характеристикам и оценке вещественного состава. Предложен граф обре -ботки данных МОВЗ и показана эффективность его применения для Малокавказского региона.

Созданная кинематическая модель отвечает современным представлениям о сложной слоисто-блоковой среде. В ее разрезе установлено три скоростных уровня, а характер распределения ско-0 ростных неодаородаостей указывает на существование блоков, различающихся по своему^"скоростному весу". Мезду мощностью земной коры и глубиной эопа^еозойского фундамента уст иновлена обратная зависимость.

На основе совместного анализа сейсмичности и глубинного строения сформулированы типовые признаки разреза очаговой зовы Спитакского згш ,'рясешш.

Основные положения дне -»ртяции опубликованы в № путях ра-

-«го-

ботах:

1. ЭОдлин P.A., Эрепбчрз И.С., ФремЭ А.Г. Применение поляризационного анализа для повышения эффективности МОВЗ в золя Джущ-арского разлома. // Сб. "Разведочная геофизик", U, 1986, с 26-31.

2. ЭОдлш P.A., Эренбург U.C., Фрелх) /.Г. Опит применения шю-говолновоЯ сейсморазведки ira микроплощадках в рудах районах Казахстана. // Сб. "Чноговолновые сейсмические исследования", H., 1937, с I4I-T45.

3. Фрал1д А.Г., ¡(aioßCLiOß В.Е. и др. Глубинное строение зоны Спитакского землетрясения и прилегающих территорий. // Сб. Геодезия-сейсмология: деформации и прогноз (тезисы докладов) M., 1989 с IQ4-I35.

4- Климов A.A., Шацилой В.И., ФрелЗ А.Г. Тектоническая рассло-енпость земной коры палеозоид Казахстана но сейсмическим дан-1шм. // Сб. "'Дарьнровшкэ и геологические процессы" (т зиок докладов), Уфа, 1939.

5. ßavpuoe В.П., Фре/х) А.Г., Тазаков S.A. и др. Сейсмические модели корн сейсмоактивного пояса Казахстана и сопредельных территорий Средней Азии. // К. "Геология и геофизика Гедга-кистзна", Душанбе». 1992, с 64-82.

6. Краснопебцева Г.В., vpe/>? А.Г., Шаигиов В.И. Глубинное стро-нгар и сейсмичность района Спитакского землетрясения в Арме нии. // Изв. РАН Физика Земли (в печати).

7. ipe/O .4.Г., Коновалов В.Е., ыхуиоа Б.И. Методика и ^зуль тати изучения глубинного строения Сонорного Прлбглха^ья комплексом МОйЗ-ГСЗ. // Изв. Aii Казахстана (а печати).