Рефераты | Рефераты по геологии | Глубокие длиннопериодные землетрясения под Ключевским вулканом, Камчатка
Глубокие длиннопериодные землетрясения под Ключевским вулканом, Камчатка
Категория реферата: Рефераты по геологии
Теги реферата: рефераты по политологии, шпаргалки по математике юридические рефераты
Добавил(а) на сайт: Щавлев.
В периоды образования провалов в вершинном
кратере Ключевского вулкана и ослабления или прекращения извержений, одновременно с перемещением сейсмичности в низы коры на глубинах 5-20 км
отмечалось удаление очагов землетрясений от вершинного кратера и зоны побочных
конусов в периферические участки Центральной зоны, на расстояния до 10-15 км и
далее (рис3
,А).
Особенно ярко этот эффект проявился после пароксизмального вершинного
извержения 7.09.-2.10.1994 г., когда в кратере вулкана в результате
значительного опустошения магматического канала начал формироваться огромный
провал, дважды зафиксированный аэрофотосъемкой (в августе 1995 г. и в сентябре
2000 г.) [12]. В течение 1995-1999 гг. происходило смещение сейсмической
активности на глубинах 5-20 км к северу, западу и северо-западу от кратера
Ключевского вулкана к вулканам Ушковский и Крестовский. Наиболее сильные
землетрясения были зарегистрированы в районе РТС PDK и под вулканом
Крестовский.
В
нижних горизонтах земной коры и переходном от коры к мантии слое, как видно из рис.2
,Б
и рис.3
,Б, подобной зависимости в размещении очагов землетрясений от направления миграции
сейсмичности не наблюдается. Несмотря на различие размеров эпицентральных зон
на всех стадиях вулканической деятельности ГДП землетрясения в интервале глубин
20-40 км располагаются вокруг и внутри заштрихованной на рисунках области
вершинного кратера и цепочки эруптивных центров.
Из
выше сказанного следует, что:
ВТ землетрясения на глубинах 5-20 км возникают, по-видимому, в основном при
перераспределении напряжений в среде, вмещающей питающую магматическую систему
Ключевского вулкана, давление в которой меняется в зависимости от условий
накопления или поступления магмы.
Зона генерации ГДП землетрясений более устойчива в пространстве и не зависит от
перераспределения давления в магматической системе.
Рис. 4
Исследование характеристик ГДП землетрясений.
По данным аналоговых записей был проведен сравнительный анализ следующих
характеристик ГДП землетрясений и землетрясений, происходящих на глубинах -4-20
км: формы записи, распределения числа землетрясений N по энергетическим классам
Ks, периода Ts в максимальной амплитуде колебаний поперечных волн, коэффициента
корреляции зависимости Ts = Ts(Ks).
На
рис.4
,А
приведены образцы аналоговых записей землетрясений по смещению с энергетическим
классом Ks ~ 6, происходящих в выделенных слоях Центральной сейсмоактивной зоны
под Ключевским вулканом и вне этой зоны. ГДП землетрясения (рис.4
,Б)
преимущественно однотипны по форме записи, которая в значительной степени
отличается как от записей землетрясений в вышележащих слоях (рис.4
,А), так и от записей тектонических землетрясений (рис.4
,В)
на глубине более 20 км, в которых в ближней зоне регистрации амплитуда коды
S-волн спадает по экспоненциальному закону. Средний видимый период колебаний Ts
(в S- волнах максимальной амплитуды) для землетрясений слоя 4 - наибольший по
сравнению с аналогичными периодами землетрясений, которые происходят в других
горизонтах под Ключевским вулканом и в других сейсмоактивных зонах, существующих в районе вулканов Ключевской группы [9]. Для землетрясений слоя 4
с энергетическим классом Кs ~ 6 периоды Ts составляют на эпицентральных
расстояниях от 20 км до 45 км ~ 0,6-0,9 с. Для землетрясений слоев 2 и 3 под
Ключевским вулканом Тs = 0,3-0,5 с, а в слое 1~ 0,5-0,6 с.
Рис. 5
Нами были построены гистограммы распределения
числа землетрясений по энергетическим классам для 1-3 слоев (рис.5
,А)
и в слое 4 (рис.5
,Б).
При построении использовались данные за 1978-1995гг по 1351 землетрясению в
интервале глубин -4-20 км и данные по 2015 землетрясениям с глубиной 20-40 км.
Очевидно, что распределение числа землетрясений по Кs для глубин
20-40 км близко к нормальному закону и отличается от распределения для верхних
горизонтов глубин, сходного с распределением для тектонических землетрясений
(см., например, [28]).
В
последние годы (1997-2000 гг.) в районе Ключевского вулкана увеличилось число
сейсмостанций сети РТС и повысилась точность уверенной регистрации слабых
землетрясений. Но вид гистограмм распределения землетрясений на глубинах -4-20
км и 20-40 км, происходивших в эти годы, не отличается от приведенных на рис.5
,А,Б.
Не
было выявлено статистической зависимости энергетического класса Кs ГДП
землетрясений от периода колебаний в поперечных волнах Ts, что не характерно
для тектонических [16] и вулкано-тектонических землетрясений, связанных с образованием
трещин при движении магмы. Коэффициент корреляции, рассчитанный для ГДП
землетрясений, равен -0,57.
Рис. 6
Кроме аналоговых записей нами были
использованы цифровые данные сети РТС в 1996 г. Для 25-ти ГДП событий, обработанных по цифровым записям скоростей смещения, были построены
энергетические спектры 3-х компонент: С-Ю, В-З и Z волн P и S для сравнения со
спектрами Р и S волн тектонических землетрясений такого же энергетического
класса (Ks ~ 6) и происходящих на таких же глубине и эпицентральном расстоянии
от пункта регистрации, что и ГДП землетрясения, но за пределами Центральной
сейсмоактивной зоны на удалении ~35 км от кратера вулкана Ключевской.
Характерный вид графиков нормированной спектральной плотности вертикальной
компоненты Z для ГДП и тектонических землетрясений, записи которых приведены на
рис.4
,Г,Д, представлен на рис.6
.
Из рис.6
следует, что спектры Р и S волн ГДП землетрясений подобны и имеют один резко
выраженный пик на более низких частотах, чем у тектонического землетрясения, удаленного от вулкана и имеющего, по-видимому, обычный для тектонических
землетрясений сдвиговый механизм. На рис.6
видно также, что для ГДП землетрясений частота колебаний в S-волнах
приблизительно равна частоте колебаний P-волн. Аналогичная картина наблюдается
и для спектров горизонтальных каналов.
Таким
образом, по итогам работы [6] и в результате исследований ГДП землетрясений, выполненных в настоящей статье, было выявлено, что:
Эпицентры
ГДП землетрясений расположены на глубине 20 - 35 км и сконцентрированы в районе
центрального кратера, независимо от проявлений вулканической активности.
ГДП
землетрясения чаще происходят роями продолжительностью до 9 месяцев, а иногда и
дольше.
Для
ГДП землетрясений характерна однотипная форма записи.
Энергетические
спектры P и S волн ГДП землетрясений имеют один резко выраженный пик на более
низких частотах, чем для P и S волн тектонических землетрясений такого же
энергетического класса.
График
повторяемости для ГДП землетрясений близок к нормальному распределению, в
отличие от графиков повторяемости для вулканических землетрясений на глубинах
-4-20 км и тектонических землетрясений. Коэффициент для
ГДП землетрясений значительно выше, чем для землетрясений в слоях 1-3.
Наиболее
характерные особенности динамических и кинематических параметров ГДП
землетрясений: а) равенство периодов колебаний в P и S волнах; б) на Z-канале
амплитуды колебаний в P и S волнах примерно равны; в) как правило, в пункт
регистрации первой вступает волна сжатия.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: налоги и налогообложение, конспект по русскому.