Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Вопросы сейсмолокации землетрясений и геодинамических процессов

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Вопросы сейсмолокации землетрясений и геодинамических процессов"

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ИНСТИТУТ СЕЙСМОЛОГИИ им. Г. А. МАВЛЯНОВА

ГБ ОМ

1ДЬК Ш8 На правах рукописи

УДК 550.348.432

СОКОЛОВ Д\нхаил Викторович

ВОПРОСЫ СЕЙСМОЛОКАЦИИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Специальность 04.00.22 — геофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Ташкент—1998

Работа выполнена в Институте сейсмологии им. Г. А. Мавля-нова АН Республики Узбекистан.

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Л. М. ПЛОТНИКОВА,

кандидат физико-математических наук У. О. НУРМАТОВ.

тет им. М. Улугбека. Защита диссертации состоится ^ I/ ^лМ&^иЯ 199^> г. 1Л час. на заседании Специализированного совета

Д.015.07.01 при Институте сейсмологии АН РУз по адресу. 700128, г. Ташкент—128, ул. Хуршида 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института сейсмологии АН РУз.

Автореферат разослан _199^ г.

Ученый секретарь Специализированного совета доктор физ.-маг. наук

С. М. МАКСУДОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Задача надежного, достаточно точного и оперативного определения .основных параметров землетрясений.-коорд'^ат гипоцентра, . магнитуды, балльности в эпицентре, времени в очаге - по-прежнему является одной из основных, но трудноразрешимых проблем в сейсмологии. . С ростом населения и развитием промышленности в сейсмоактивных районах Республики несвоевременное принятие мер к ликвидации последствий сильных землетрясений приводит к ощутимым дополнительным потерям, поэтому вопросы оперативности обработки имеют большое социальное и экономическое значение, т.к. сейсмические данные значительно теряют свою ценность для предотвращения роковых последствий, если они не обрабатываются тотчас же после события. Зто осо-. бенно оправдывается в Центральной Азии, где, многие регионы являются высокосейсмичными и даже землетрясения с К > 12 могут стать причиной больших бедствий.

. Задача приобретает большое значение и в связи с острой постановкой проблемы прогноза землетрясений. Актуальность этой задачи определяется не только научными проблемами' югассической сейсмологии, но и■практическими потребностями сейсморайониро-вания и инженерной сейсмологии.

■.';■■■ Определение координат гипоцентров с математической точки зрения относится к разряду.нелинейных;и некорректно'поставленных задач. В основе всех известных методов решения лежат алгоритмы, сводящие невязку времен '.пробега .волн к минимуму. В настоящее время большинство функционирующих программ расчета координат базируется . на методе линеаризации, который в свою очередь основан на разложении исходных нелинейных уравнений в ряд Тейлора в окресности решения. Как известно из теории решения некорректных задач, если соответствующая задача поставлена корректно по Адамару и теоретические времена пробега волн вычисляются точно, то стремление свести к минимуму сумму квадратов невязок вполне оправданно. Из-за наших недостаточных знаний тонкого строения среды и местонахождения ..(особенно глубинных). границ блоков точный расчет теоретических времен пробега волн практически невозможен. Б связи, с этим встает проблема поиска новых устойчивых подходов к решению обратных кинематических задач сейсмологии. : .

Как показали опыт сейсмических наблюдений и теоретические исследования, точность определения лараметров землетрясений в значительной степени зависит от взаимного расположения сейсмических станций и очага, т.е. при разработке новых способов решения задачи гипоцентрии необходимо учитывать реальные разрешающие возможности сети в определении координат источников, ее эффективность в широком смысле.

Цель работ. Разработка новых подходов к решению задачи определения координат гипоцентров землетрясений и сейсмолока-ции геодинамических процессов на основе создаваемого специализированного банка данных.

В соответствии с главной целью в работе рассматриваются: анализ и классификация случайных и систематических ошибок,' влияющих' на точность эпицентра сейсмического источника и изучение вопросов, связанных с, проблемой оценки глубины фокуса;

: исследование особенностей регистрации Р- и 3-волн стандартной сейсмометрической аппаратурой на различных расстояниях и выбор регионального годографа для Узбекистана;'

разработка структуры специализированного банка данных для задач изучения . сейсмичности на геодинамических полигонах, .включая вопросы оперативной обработки землетрясений. - в Службе Срочных Донесений Республики Узбекистан; "

разработка новых методов.сейсмолокации землетрясений и геодинамических процессов на основе использования сейсмологических данных группы/станций средней апертуры;

исследование пространственног временного развития сейсмического процесса в очаговой зоне Назарбекского землетрясения.

Научная новизна заключается в разработке методических основ и новых способов решения обратных кинематических задач сейсмологии - сейсмолокации сейсмических источников и геодинамических процессов. Новизна основана-на защищаемых положениях.

1. На основе классификации '■ случайных и систематических ошибок и. анализа особенностей распространения и обнаружения Фаз сейсмических ват на различных региональных расстояниях, а также с учетом эффективности системы сейсмометрических наблюдений обоснован новый подход к определению координат гипоцентров землетрясений, включая оперативный ражим их обработки.

2.Развиты методические основы использования группы стан-

- з -

ций сродней агкртуры для решения заддч сеОсмолок-щии землетрясений (В1 слетая обработку далеких событий) : и ¿.еодинзмическик процессов (способ сейсмического мониторинга с помощью слежения за &.иыутами фронтов сейсмических ■ волн.).

Практическая ценность. Решение задач сейсморайонирования, предсказания землетрясений, сейсмотектоники, . инженерной сейсмологии требует знание все более точных координат гипоцентров. землетрясений. Результаты проведенных исследований используются для создания более эффективных алгоритмов обра-Сотки землетрясении б автоматизированном и оперативном режимах . ■ Создаваемый специализированный банк данных ухе на этом этапе обеспечивает не только оперативный доступ к сейсмологической информации, ко и позволяет проводить как обработку землетрясений, так и вести научные исследования ряда актуальных задач сейсмологии, обеспечивая этим самым их автоматизацию.

Достоверность результатов определяется использованием большого и'представителького экспериментального материала; получением сходных результатов по независимым наблюдениям; проверкой статистическим анализом,, высказанных 'гипотез; комплексной интерпретацией данных. Достоверность базируется на сравнении полученных результатов с фундаментальными закономерностями теории распространения волн и Физики землетрясений и лодтверздается авторским .свидетельством N 1195797 и патентом Республики Узбекистан N 2432,'ЛНОР 9300031.1.

Апробация. Основные положения диссертационной работы по частям и в полном виде докладывались: на 3 Всесоюзной конференции - конкурсе "Современные геофизические исследования" (Суздаль, 1387); на Международной конференции "Проблемы сейсмологии и инженерной геологии", посвященной 85-летию Г.А. Мав-лякова (Ташкент,, май 1595); на республиканской научной конференции "Автоматизированные информационные системы-в геологии и геофизике" (Ташкент , май 1990); на международном Казахско . -Китайском о симпозиуме по прогнозу землетрясений (Алма-Ата, сентябрь 1990); на международной научной конференции "Прогноз сейсмической опасности", посвященной 30-летию Института сейсмологии АН РУз им.акад. Г.А.Мавлянова (Ташкент, октябрь 1980).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано £0 печатных работ, получено авторское свидетельство и патент,

защищено 12 ' научных отчетов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка использованных литературных . источников из ., наименований. Объем работы:у ; ./ страниц машинописного текста, 31 иллюстрация;и 10 таблиц.

, Экспериментальная часть работы, включая разработку и соз-~7гение~хпеедадизированното^ан&а4шяы&^^ в лабора-

тории "Региональной сейсмичности и сейсморайонирования" ИС АН РУз. Автор искренне благодарит научных руководителей ргботы доктора физико-математических наук, профессора Артикова Т.У. и кандидата технических наук, с.н.с. Якубова М.С. за постановку задачи, обсуждение результатов, постоянную поддержку и внимание к проводимым исследованиям. Автор признателен администрации Института сейсмологии, а также чл.корр.АН РУз, проф. Уломо-ьу В.И. ,за поддержку работы, к.ф.-м.н. Сейдузовой С.С. за ряд ценных замечаний ., к выводам работы и благодарит Исмаилову Р.Ю. за помощь в создании иллюстративного материала и.Соколову М.М. за подготовку работы к печати. .; '

СОДЕРЖАНКЕ РАБОТЫ . .Во введении дана оценка современного состояния решаемой научно-технической -проблемы, её связь с другими научно исследовательскими работами. Показаны её социальная и практическая значимость. Сформулированы цели и задачи исследования, новизна , решаемых задач. Приводится обоснование актуальности работы.

Глава 1. Проблемные вопросы автоматизированной.обработки сейсмологической информации.

Исследования-направлены в первую -очередь на решение задач оперативной обработки землетрясений. .Требования оперативности и достоверности определения местоположения сейсмических источников накладывают специфику на алгоритмы расчета координат, так как в этом случае используется ограниченная по численности и редкая по расстановке сеть пунктов наблюдения.

На основе анализа возможных ошибок интерпретации сейсмограмм и погрешностей, возникающих из-за недостаточной изученности реальной среды, проводится классификация ошибок и дается оценка их влияния на различных региональных расстояниях.

- б -

По проведенным исследованиям среднестатистические ошибки определения моментов вступления Р-волн в зависимости от четкости фазы следующие.- для iP ошибка dt- ±0,1 + ±0,2с; для еР -с/в" ±С ,2 * ±0,4с; для .ееР - dee- ±1,0 + ±2,Ос.

Оценки ошибок получены для каналов, записывающих события с помови>ю регистров РВЗ-2, с развёрткой 120 мм/мин и в основном отражают погрешности измерения и выделения (идентификации) ' момента вступления продольных волн. Можно считать:

di:do:dee « 1:2:10 .

Из величин ошибок также видно, что при четком вступлении (это имеет место при "сильных" событиях для данной чувствительности канала) ошибка выделения начала фазы фактически ' представляет собой инструментальную ошибку измерения 6i. А при нечетких вступлениях еР (и тем более при ееР) основная доля ошибки приходится-на неточность идентификации начала фазы 62.

Основные систематические, ошибки связаны с используемыми в расчетах годографами Р- и 3-волн. Естественно, что любая модель среды, заложенная в годографе, не может отразить всю сложность строения среды, её тектонические и геологические особенности. Ошибки, возникающие при этом, удобно разделить на две группы - локального и регионального происхождения.

Станционная систематическая ошибка дСт - возникает из-за недостаточности наших знаний о тонком строении среды под станцией и в её окрестностях до глубин порядка 30-40 км, а также из-за неучета альтитуды станции. В некоторых случаях эта ошибка приводит к существенному систематическому смещению глубины фокуса, которое сравнимо со случайной ошибкой определения Ь. Её можно значительно компенсировать, вводя соответствующие станционные поправки для различных глубин источника. •

Региональная систематическая ошибка годографа Dr, проявляющаяся в несоответствии наблюдаемых и рассчитанных по годографу времён пробега сейсмических волн, возникает вследствие гетерогенности среды: й сложного рельефа поверхности Моха и других преломляющих границ. Особенно велики эти..ошибки для станций; попадающих в интервал 1000-2000 км, из-за наличия волноводов и слоёв повышенных скоростей в верхней мантии, что приводит к появлению петель годографа, которые практически невозможно учесть при оперативной .обработке.

- в -

Очаговая систематическая ошибка Ооч возникает из-за несоответствия реального скоростного разреза в очаговой области и используемого в годографе. Влияние её можно значительно снизить, если, использовать очаговые поправки.

V Анализ построенного экспериментального Газлийского регионального годографа позволил сделать следующие выводы:

интервал региональных расстояний 200*2000км имеет смысл разделить на две~зоны: Г региональная зона"от'200-± 20-гм-до 1100 ±100 км и II региональная зона от 1100 ± 100 км до ¿200 ± 200 км, которые характеризуются не только своими годографами, но и существенно различными дисперсиями наблюдаемых моментов вступлений Р- волн;

с расстояний, больших 2200 км, начинается зона те-лесейсмики, где наблюдаются значительно меньшие ошибки (приблизительно в 2 раза) определения моментов Р-волн, по сравнению со второй региональной зоной; .

дисперсии измерений фаз 3 и в I и во 11 зонах, практически одинаковы, что объясняется сложностью их идентификации на любом интервале региональных расстояний; .

из-за неопределенности идентификации фазы Р на расстояниях 1100-2200 км рекомендуется только ограниченно использовать данные станций,, попадающих во второю, региональную зону;

точка пересечения, ветвей, годографа довольно точно соответствует известной 20-градусной зоне излома, за которой начинается область телесейсмики.

Сопоставление стандартных годографов и их сравнение .с Газлийским говорит о нецелесообразности использования годографов Джеффриса-Буллена и Е.А. Розовой, применяемых в настоящее время для оперативной обработки землетрясений платформенной части территории Средней Азии. Наиболее близкими к экспериментальному являются годографы Яковлевой И.Б^ и Херрина..

При исследовании афтершоков Назарбекского землетрясения обнаружен "парадокс эпицентральной стайцш", заключающийся в том, что, если при определении координат гипоцентров участвовала эпицентральная станция "Назарбек" , то глубины фокусов Ь были значимо меньше. Наблюдаемое "подтягивание" гипоцентров существенно зависит от глубины источника. Особенно значительно систематическое смещение фокуса в интервале глубин 9+15 км,

достигая на. глубине 16 км величины <И»=-9км. Здесь <1Ь=ЬЭ - Ь; Ьэ и Ь - глубины гипоцентров, найденные по сети с данными эпи-центральной станции "Назарбек" и без неё, соответственно. На глуби"г-.х Ь=9 км гипоцентр "поднимается" на величину, сравнимую уже со случайными ошибками определения Ь (3-5 км).

Как показали расчеты координат афтлриоков Избаскентского землетрясения, при совместном использовании Р- и 3- волн также наблюдается систематическое подтягивание фокуса, к поверхности на 3-5 км. Вероятно, это связано со сложной-зависимостью коэффициента к » УрЛ/з от глубины Ь. ' .,..-•'

Будем считать: глубина гипоцентра Ь (или глубина фокуса) - это точка в объеме очага, с которой начался процесс разрушения '.юрод, приведший далее к'развитию, магистрального- разрыва (разрывов). Из фокуса излучаются самые ранние Р-волны,- интенсивность которых может быть, на несколько порядков ниже, чем у основного'фронта продольной волны.

Такое понятие глубины гипоцентра,. обладая всеми достоинствами определенности, тем не менее создает дополнительные трудности при оценке её величины. Дедо в том, что только близкие ' станции или обладающие достаточно'высокой чувствительностью- зарегистрируют/ начало сейсмического процесса. Станции же, находящиеся-на'расстояниях,'где их разрешающие возможности недостаточны, зарегистрируют/.фронт, волны, . сформированный уже основным магистральным разрывом.

Некоторые методические рекомендации для увеличения надёжности оценок глубин фокусов.сейсмических источников:

из-за "парадокса эгозцентральнсЛ станции" при обработке афтершоков информация станции, которая расположена в пяейсто-сейстовой зоне, на данном этапе может бить использована только для изучения тех событий, глубины которых Ь < 5 км, т.е. практически всего роя слабых афтершоков (около 902), обычно попадающих в этот интервал глубин; .

если координаты гипоцентра рассчитываются только по данным Слизких станций ,(П< 100км), то необходимо привлекать для оценки й значения станционных поправок;

более оптимальным вариантом для оценки глубины, значительно компенсирующим её систематические смещения, является наличие близких (1?<30км) и "далёких" (й>£00км) станций;.

- е -

если б вычислении участвует станция, находящаяся в 1-ой региональной зоне, но на расстояниях К>600км, то необходим дополнительный анализ её наблюдаемой. . невязки <1Р фазы Р-волны: если <1Р>2-3 с, то,, по-видимому., из-за недостаточной чувствительности не было информативно зарегистрировано 1-ое вступление Р-волны; если с!Р< -2с, то станция, скорее всего, находится 'за пределами применимости локального годографа; и в том и в другом случае следует ожидать систематического смещения Ь: для (ЗР > 0 - вверх, для <1Р < 0 - вниз;

Глава 2. Сейсмологические основы Оашт данных для изучения сейсмичности на территории Узбекистана.

Банк данных для изучения сейсмичности предназначен для оперативного доступа к сейсмологической информации и решения в автоматизированном режиме определенного (с возможностью расширения) круга практических.и научных задач сейсмологии.

Основные пункты меню банка данных содержат комплексы (пакеты) программ, которые обеспечивают решение следующих задач: -обработка землетрясений по данный сети станций, вкмтая оперативный, режим для задач Службы Срочных Донесений; ' ... . -статистический анализ наблюдений . для . поиска закономерностей при обработке сейсмологической информации; -оценка параметров по данным отдельной сейсмической станции; . -обеспечение доступа к справочной информации, методическим . указаниям и инструкциям;

-расчет амплитудно-частотных и .фазово-частотных характеристик сейсмометрических каналов и их параметров; -оценка эффективности сейсмических сетей, функционировавших на разных этапах инструментальных наблюдений; -обработка информации, содержащейся в базах данных.

.' В структуру банка входят .базы-данных, объединённые 1 самостоятельных группы; "Карточки землетрясений и афтериокоа", "Сейсмические станции". "Каталоги землетрясений", "Годограф: сейсмических волн".

Рассмотрены методические основы и проведены экспериментальные исследования по разработке новых способов оценки разрешающих возможностей станций. Полученные результаты показывает, что стандартный алгоритм теоретической оценки зффектив-

ности сети нуждается в уточнении границ его применимости. В качестве альтернативного предлагается способ,основанный-на вероятностях обнаружения первых вступлений Р-волн.

П.-чет программ для оценки эффективности сети: -"Энергетическая представительность землетрясений"; -"Вероятностная оценки представительности"; -"Магнитудная представительность землетрясений";

Точность определения энергетических классов"; -"Оценка координат по классам точности"; • -"Выбор оптимальной подсети". "." . ••

При разработке комплекса программ "Обработка землетрясений" учитывались результаты проведенных исследований по кинематике волновых полей, рассмотренные в главе 1. Рассматривают-■ ся только, алгоритмы, основанные на использовании моментов-вступлений объёмных еолн Р и 3 на станциях сети.

Особого внимания заслуживает анализ исходной информации с целью выявления грубых промахов, т.к. от правильного решения этого вопроса во-многом зависит эффективность алгоритмов обработки. Сложность интерпретации волновой картины уже с расстояний К> 200км, а особенно во II региональной зоне, приводит к тому; что даже для представительных землетрясений вероятность промаха при обнаружении 1-ых вступлений Р-волн отлична от нуля. Так, при исследовании параметров регионального годографа для 1-ой региональной зоны било отбраковано 5,3 % наблюдений Р-волн. Для сравнения, в зоне телесейсмики было отбраковано всего 1,5 % наблюдений, а во 2-ой региональной зоне из-за общей большой дисперсии невозможно было выделить промахи, кроме самых грубых, например, когда неправильно отсчитывалась минута.

В целях модернизации службы Срочных Донесений часть пакетов программного комплекса создаваемого банка данных выделена в самостоятельную структуру,: основным элементом которой является программа "ОССС" - оперативная обработка сейсмических событий., Сюда же включены пункты основного меню' с теш файлами баз данных, которые позволяют оперативно вывести,на экран не-, обходимую для анализа обработки информацию.

В алгоритме программы используется модифицированный вариант метода гипербол (в расчете участвуют только моменты вступления продольных волн), а в случае плохого окружения•поиск ко-

ординат осуществляется комбинированно по гиперболам и засечкам, т.е. в этом случае привлекаются также данные и о поперечных волнах. После расчета координат методом градиентного спуска проводится исследование невязок объёмных.волн и в случае обнаружения грубых "промахов" по критерию Грэббса данные таких станций изымаются из расчета. Координаты, находятся для фиксированных глубин источника, а далее с помощью ортогональных полиномов Чебышева рассчитываются минимум функционала невязок в зависимости от глубины фокуса и соответствующие ему координаты.

Глава 3. Методы сейсмадскацш сейсмических процессов.

Рассматриваются методические и практические вопросы использования информации локальной группы сейсмических станций средней апертуры для задачи оперативной локализации региональных и далеких землетрясений. На фактическом материале показывается практическая возможность изучения геодинамических процессов подготовки будущих землетрясений. Результаты проведенных исследований по сейсмолокации Памиро-Гиндукутских и далеких землетрясений помогают уточнить выводы ряда работ по изучен™ гетерогенности строения верхней мантии в Среднеазиатском регионе. Анализируются направления развития методов азимутальной сейсмолокации, связанные с.прогнозом землетрясений.

Физический смысл термина .сейсмолокация (сейсмическая локация) эквивалентен понятию локации в инфразвуковом диапазоне частот. Здесь и далее под сейсмолокацией понимается определение местоположения или обнаружение сейсмического объекта с помощью группы станций посредством анализа сейсмического , волнового поля, "деформированного" объектом или излучаемого им.

Анализ кинематических поправок • для станций Ташкентской группы позволяет сделать ряд выводов:

систематические ошибки, связанные'-<с лекальными неоднород-ностями, по величине незначительно превосходят. случайные инструментальные ошибки и составляют .пб модулю 0,1-0,2 с;

среднеквадратичную ошибку бр отдельного измерения станционной поправки по её физическому смыслу моиио считать за ошибку определения моментов вступления волн Р, величина которой составляет в среднем ±0,3 с (для четкости "1" и "е" фаз Р-волн) для мантийных Гиндукушских землетрясений, как и для местных,:

основными являются случайные ошибки измерений (б0 = ±0,3 с),

Азимутальную калибровочную кривую, найденную'для станций Ташкентского полигона, рекомендуется использовать в оперативной службе, поскольку средние невязки азимута для некоторых направлений превосходят случайные ошибки измерений , достигающих порядка 60= 3°-4°. При обработке удаленных землетрясений с эпицентральными расстояниями'г > 12000 км,- когда в первых вступлениях регистрируются волны РК1КР, точности измерения моментов вступлений Р-волны обычными способами (в идеале ±0,1 -±0,2 с) недостаточно для надежного определения азимута. В этом случае предлагается использовать разработанный алгоритм расчета азимутов в сочетании с цифровой обработкой сейсмограмм.

В результате' анализа временного ряда невязок азимута от мантийных Памиро-Гиндукушских.землетрясений обнаружено их значимое отклонение перед двумя сильными, землетрясениями Ташкентского полигона. 'Разный'.-знак, выявленных перед Таваксайским и Назарбекским землетрясениями аномалий во временных флуктуациях невязок азимута, 'по-видимому, обусловлен расположением их эпицентров, а точнее, их зон подготовки в■ противоположных частях сейсмотелеметрической группы. .

Разработанный метод азимутальных сейсмических .аномалий (МАСА), кал способ среднесрочного прогноза, может эффективно использоваться'для всех типов сейсмических волн и обеспечивает следующие преимущества:' повышает надежность обнаружения аномалии и времени прогноза землетрясения;, локализует область подготовки землетрясения, что в свою очередь позволяет эффективнее использовать различные (не только сейсмологические) способы краткосрочного' и оперативного прогноза; при той же точости . измерений дает превышение прогностической аномалии, по.с'равне-4 пию с ошибкой, в 2-3 раза.

Глава 4. Приыэнешю и ото доз сейсмсшокгции для изучения очага Кэзарбсксиого землетрясения.

. Рассматриваются вопроси • оценки объема очага по облаку его афтершоков на примере Назарбекского землетрясения. Предложенный способ оценки размеров очага с помощью доверительных эллипсов может быть использован в тех случаях, когда точность рпределения координат недостаточна для проведения более тонко-

го исследования пространственного распределения афтершоков для изучения физики процесса. Из анализа распределения афтершоков на поверхности и с учетом точности определения.координат сделан вывод, что за размер проекции очага":на поверхность следует принять параметры эллипса для уровня доверия р=0,9.

Углубленные исследования с помощью преимуществ предостав-.ляемых банком данных и с учетом методических рекомендаций по обработке сейсмических событий позволили более тщательно рассмотреть процессы в очаговой зоне.Назарбекского землетрясения и выявить новые закономерности в физике наблюдаемого явления.

Показано значимое, по сравнению со случайными ошибками, отличие в положениях. эпицентра Назарбекского землетрясения, рассчитанного по. данным местной и.глобальной сетей станций. ' Смещение эпицентра сравнимо, с длиной очага. Наблюдаемое смеще-' ние эпицентра по данным местной и .глобальной сетей, по-видимому, имеет под собой физическую основу, а не является следствием только ошибок измерений. ' Из-за недостаточной чувствительности большинство станций мировой сети не. в состоянии информативно зарегистрировать начало рызрыва, скорее всего, "далекие" станции запишут фронт продольной , волны,, сформированный всем магистральным разрывом:

; Некоторые выводы.из анализа пространственного распределения афтершоков Назарбекского землетрясения: .

; основной рой афтершоков можно ограничить двумя прямыми: ."X, имеющей ■направление 0-3 - С-В, и У - направления Ю-В - С-3, которые образуют практически прямой угол;

подавляющая масса афтершоков! сосредоточена в юго-восточном квадранте, в других зонах наблюдаются жхь слабые события с глубинами фокусов ^ < 10 км;

. \ из рассмотрения распределения афтершоков по глубине эти линии в первом приближении можно считать совпадающими с нижними границами' двух пересекающихся плоскостей разрывов X и У очага Назарбекского землетрясения; •

все возможные ; , положения эпицентра главного толчка, найденные по различил-! комбинациям региональных станций, сосредоточены вне основного облака афтершоков и их .центр тяжести располагается севернее угла пересечения плоскостей разрывов; местоположение эпицентра Назарбекского землетрясения по

данным глобальной сети' ISC ( в пределах случайных ошибок измерений) совпадает с концом магистрального разрыва X;

координаты по оперативным данным сети ЕССН дают смещение эпицентра к северу, которое превышает 10км и далеко выходит за пределы облака афтершоков, что, возможно, связано со значительными систематическими отклонениями из-за недостаточно равномерного окружения станциями ЕССН очага по всем азимутам;

подавляющее большинство афтершоков. и практически все сильные с К>10,5 тяготеют к плоскости разрыва X, что, по-видимому, отражает различие в физико-механических свойствах среды по плоскостям разрывов X и У.

Различие афтершокоЕой активности по двум плоскостям разрыва объясняется тем, что сжатие коры в районе Назарбекского землетрясения под действием горизонтальных тектонических сил в северо-западном направлении приводит . к тому, что жесткость среды . m по разлому X намного превосходит соответстЕющий коэффициент для плоскости Y. В такой интерпретации ш характеризует силу сцепления двух бортов разлома, i степень их шероховатости, т. е. фактически харак^ризуёт тангелциальные силы трения,: возникающие между соприкасающимися телами.: .

Высказанная гипотеза о существенном различии (возможно на порядок) кбэффициентов м для разломов X и Y подтверждается не' только распределением афтершоков.. Есть все основания считать, что подавляющая доля сейсмического излучения главного толчка также выделилась на ; плоскости X. Об этом свидетельствуют не только, местоположение очага по глобальной сети станций, но и данные макросейсмического, обследования плейстосейстовой зоны Назарбекского землетрясения.:

Анализ распределения: эпицентров афтершоков и возможных-положений эпицентра главного толчка позволяет предположить, что угол, образованный разломами X и Y,. под действием горизонтальных тектонических сил зашел в зацеп с соседними блоками. По-видимому, это и явилось основной причиной Назарбекского землетрясения. Скорее всего, под действием тектоничесих сил вертикальной ориентации блок А имел другую скорость движения, чем остальные блоки. В результате образовавшегося зацепа дви-. жение на стыке разломов было приостановлено, что и послужило причиной накопления упругих деформаций'на этом.участке. При

достижении предела прочности произошел разрыв зацепа по . линии Z. Далее.процесс начал распространяться по двум направлениям.

Б заключении изложены, основные результаты и выводы работы.

1.Ha основе изучения литературных источников и проведенных методических разработок заложены;основы специализированного банка' данных для изучения. в автоматизированном режиме сейсмичности на геодинамических полигонах. Узбекистана,

2.С учетом разработанных новых способов оценки разрешающих возможностей сейсмометрических каналов и эффективности . сейсмических сетей обоснован новый подход к методике определения координат гипоцентров землетрясений.

."• "3. Создан программно-вычислительный комплекс,..". входящий в общую структуру банка 'данных' и предназначенный для оперативной обработки сейсмических событий в рамках Службы Срочных Донесений Республики Узбекистан . ; :

4.Исследования по кинематике волновых полей на различных региональных расстояниях позволили выявить, общие закомерности в распространении и регистрации волн Р и .S, что дало возможность ввести в алгоритм обработки веса, учитывающие особенности регистрации соответствующих фаз, а для сейсмостанций, попа- . дающих во-вторую региональную кону (1000км < R .< 2000км), рекомендовать Газлийский региональный годограф.

. 5.С целью уменьшения систематических ошибок, при проведении работ по изучению детальной сейсмичности на полигонах или исследованию очаговых зон сильных землетрясений, по облаку их аф-тершоков при расчете координат гипоцентров;в случае . достаточного окружения очага станциями (открытый угол,Q < 120°) . предлагается использовать только.информацию Р-волн.

G.Рассмотрены методические .. и , решены практические вопросы использования информации "локальной группы станций, средней апертуры для задачи оперативной локализации сейсмических источников и зон подготовки землетрясений. ".'.;.'.

".Идея сейсмической локации зон подготовки будущих .землетрясений в методе азимутальных сейсмическиханомалий (MACA) состоит в том, что наблюдаемые азимуты фаз продольных Р и поперечных 3 волн от источников сравниваются с истинными азимутами на эпицентры этих источников, координаты которых опреде-

лены по независимым наблюдениям другой сетью сейсмостанций,. MACA, как способ среднесрочного прогноза, может эффективно использоваться для всех типов сейсмических волн. .

8.По разработанной методикее помощью обрабатывающего комплекса банка проведено повторное исследование очаговой зоны Назарбекского землетрясения и выявлены новые закономерности в физике наблюдаемого явления - обнаружены две плоскости основного магистрального разрыва и плоскость начала процесса.

9.Получен патент Республики Узбекистан на способ прогноза сильного афтершока за счет использования энергии более слабых толчков и способ оценки продолжительности деформационной разгрузки зоны подготовки.

Основные положения диссертации опубликована в статьях: ■ 1. Определение на ЭВМ кажущихся скоростей и азимутов на эпицентры землетрясений по данным локальной группы телеметрических станций,- В кн.: Сейсмологические исследования в Узбекистане. Ташкент: Фан, 1973,: с.122-125. (Соавтор Аронов А.Г.).

2. Невязки продольных волн к Приташкентскому годографу по афтершокам Назарбекского землетрясения. -В кн.: Экспериментальная сейсмология в Узбекистане'. Ташкент: Фан, 1983, с.125-131. ' (Шаймарданов JÍ.X.). ,

3. Automatized seismolocatior* of the Earth interior an geodlnamic processes in Central Asía. XVIII Yeneral Assembly IUGG ínter-Uníon comlssion of the litoscpere, abs- tracts, Hamburg, FRG, 1983. (Уломов В.И., Якубов М.С.).

4. Программа определения параметров гипоцентров землетрясений для локальной автоматизированной сейсмотелеметрической группы ("ПОИСК"). - В кн.: Алгоритмы и практика определения параметров гипоцентров землетрясений на ЭВМ: М. : Наука, 1983, с. 63-68. (Аронов А.Г.). . ■ ■ • •

5. Сейсмолокационные предвестники Назарбекского и Та-ваксайского землетрясений. В кн.: Назарбекское землетрясение 11 декабря 1980 г. Ташкент: Фан, 1984,с 89-93. ( Уломов В.И., Якубов М.С.). ,

6. Очаговая область Назарбекского землетрясения по наблюдениям автоматизированной сейсмотелеметрической системы БАРС. В кн.: Назарбекское землетрясение 11 декабря 1980 г. Ташкент:

- le -

"Фан, 1934, с.4-18. .(Уломоб В.И., Якубов М.С; и др.).

7. Seisnolocation of Earth's deep interior and geodinamlc .processes in Central Asia. Anuales Yeophysical, NG, 1984, ppG.

( Уломоб Б.И., Якубов M.С.). -'8; Сейсмическая локация земных недр и геодинамических процессов ;в области перехода от орогена к платформе. - В кн.: Сейсмогеодинамика области перехода от орогена Тянь-Шаня к Ту-.ранской плите. Ташкент: Фан, 19SG, . с.30-41. (Уломов В.К., нкубов м.с.). ' :

'3. Экспериментальный годограф по Газлийским землетрясениям 197G года и их афтершокам.- Б кн. : Актуальные, проблемы геофизики. Ч.1. М.:. Наука, 1937, с.GO-GO. (Материалы III Всесоюзной конференции .-конкурса в г., Суздале, апрель, 1986 г., Голованов м.И.).

10.06 оценке точности определения гипоцентров землетрясений.- - ' В кл.: Сейсм1Йность территории Узбекистана. Ташкент: Фан, 1990, С.23-32.

11.Представительность данных о землетрясениях на разньс этапах развития системы наблюдений. - В кн.: Сейсмичность территории Узбекистана. Ташкент: Фан, 1990, с.11-23. (Якубов М.С.

12.Применение метода азимутальных сейсмических аномали для прогноза землетрясений. - ■ 'В кн.: Прогноз сейсмическо

* опасности Узбекистана. Т.2. Проблемы прогнозирования землет рясений. Ташкент:Фан,1994, c.G1-C2. (Якубов М.С., Уломов В.И. . 13.0чаговая область афтераюков йзбаскентского землетрясения. - Узб. геол. журн., 1994, N G, с.9-12. (Якубов М.С.).

.14.Сейсмобанк данных 'для решения сейсмологических задач Узбекистане." Узб.геол.хурн;-,-1997, H 1, с.23-33. (Якубов М.С ... Разработанные мелюдики защищены авторскими свидетельствам.

1. Авторское свидетельство К- 1195797 (гриф "Т"). Способ прогнозирования и определения параметров землетрясений (Приоритет от 10.05.34 г., соавторы Уломов В.И., Якубов U.C.)

. £.• Патент Республики Узбекистан-М 2432, ; JHDP 9300631.1 Приоритет от гэлг^зг. Способ прогноза сильного афтершока i продолжительности ii^pMaiuioHHoü разгрузки. ( Якубов М.С. ).

Зилзилалар ва геодинамик жараёнларни сейемолокация V килиш муаммолари.

СОКОЛОВ т.В.

Янги ишаб чиккан методик" услублар яратйлган махсус банк асосига к'уйилгак брлуС,' геодинамик полигонларда сейсмикликни автоматик равишда Урганишга каратилган.

Сейсмометрик каналларнинг ва сейсмик кузатув сястемасининг имкониятларини бахолашнинг яратйлган янги усублари зилзила учогининг координатларини аниклаининг янгича- усулини яратишга асес б^лган. .

Зилзилаларни оператиь равизда аниклзйдиган янги хисоб-лаш-программа комплекси умумий банк струкгурасига киритилган.

Урта апертурали сейсмик докал кузатув систем'аларининг ма-лумотларини тадкик зтиш ва амалиётда фойдаланадиган масапаларчи куриб чикиш асосида, тайёрланаётган зилзилаларнинг оператив локализациялаш ва тайёрланаётган зилзилалар зоналарини аникдаш масаддларига «яратйлган. Услуб зилзилар ^чогиларининг чукурли^ гини аникрок топиш имкониятини беради.'- —

Яратйлган усублар, янги программалар комплекси асосида На-зарбек зилзиласи учоги кайта талкин этилган ва янги конуният-лар-магистрал силзвдш икки текислик асосида б^лганлиги ва бош-лангич ёрилшн бутунлай боща текисликда б?лганлиги аншданган.

. .On earthquakes and geodynamic processes seismolocation.

Sokolov M.V.

The specialized data bank for . automatized study ol selsmicity on the geodynamic ' test-grounds in Uzbekistan i: developed on the basis of carried out methodical works.

The new methods of.estimation of seismometric channe resolution arid seismic networks efficiency . allow t substantiate a new .approach to the method of earthquake hypocentre coordinates determination.

The programming complex forming a part of the general dat bank structure and intended, for effective processing o Central Asia earthquakes was constructed.

Methodical questions were considered and practica problems on localization of. seismic sources and zones o earthquake preparation with use of data from local group o station of middle aperture were solved.

. Study of the Nazarbek earthquake source area: was carrie out with use of the methods defeloped arid processing comple of the bank. New reguliarities in physics of the even observed were detected: two planes of the main rupture ar plane of the process origin were detected.