Геодинамические исследования, мониторинг и анализ сейсмичности территории Республики Тыва в 2014-2016 годах
Анализ сейсмической активности (распределения землетрясений по количеству и выделившейся энергии) на основе данных сейсмического мониторинга. Очаги, вокруг которых формируются зоны деформаций сжатия в земной коре с сильными сейсмическими событиями.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.08.2018 |
| Размер файла | 3,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» НОЯБРЬ 2016 |
|
|
НАУКИ О ЗЕМЛЕ |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» НОЯБРЬ 2016 |
|
|
НАУКИ О ЗЕМЛЕ |
Геодинамические исследования, мониторинг и анализ сейсмичности территории Республики Тыва в 2014-2016 годах
Кабанов А.А., Монгуш С-С.С.
Тувинский институт комплексного освоения
природных ресурсов СО РАН
На основе данных сейсмического мониторинга территории Республики Тыва и прилегающих территориях (Красноярский край, Республика Хакасия, Республика Алтай) выполнен анализ сейсмической активности - распределение землетрясений по количеству и выделившейся энергии. На основе полученных результатов сделаны выводы, что землетрясения магнитудой более 3,5 приурочены к узким вытянутым зонам. Также выделена особенность Каа-Хемского очага, вокруг которого сформировалась 400 км зона деформаций сжатия в земной коре, к которой приурочены наиболее сильные сейсмические события в I квартале 2016 года.
Ключевые слова: сейсмический мониторинг, сейсмичность, землетрясение, зона напряжений, сейсмический очаг.
GEODYNAMIC STUDIES, SEISMISIRY MONITORING AND ANALYSIS OF THE TUVA REPUBLIC TERRITORIES DURING 2014-2016
Kabanov A.A., Mongush S-S.S.
The analysis of seismic activity - earthquakes distribution according to the quality and the released energy is carried out based on the seismic monitoring data in Tuva Republic and adjacent areas (Krasnoyarsk Territory, Khakassia Republic, Altai Republic). Based on the results we concluded that the magnitude of the earthquake over 3.5 are confined to a narrow elongated zones. Also we outlined the features of the Kaa-Khem earthquake epicenter around of which 400 km compression deformation zone was formed in the crust. This zone was earlier mentioned by the strongest seismic events in the Ist quarter of 2016.
Keywords: seismic monitoring, seismicity, earthquake, stress zone, seismic epicenter
В рамках проделанной работы, помимо территории Республики Тыва, проводился анализ сейсмической активности и на прилегающих сейсмоактивных территория - центральная и южная часть Красноярского края и территория республики Хакасия.
Для оценки сейсмической опасности учитывали:
1) Оценку частот (вероятностей) сейсмических событий различных магнитуд: a) М от 3,0 до 4,0;
b) М от 4,0 до 5,0;
c) М от 5,0 до 6,0;
d) М от 6,0 до 7,0
для северной (c 53є по 56є с.ш., центральная и южная часть Красноярского края) и южной (c 49є по 53є с.ш., республики Тыва) исследуемых частей по отношению к общему числу событий за исключением числа событий ниже уровня сейсмического фона (М=2,0 для северной части, М=3,5 для южной части)
Если исходить из гипотезы о стохастической природе сейсмических событий, которой придерживаются подавляющее большинство исследователей, то вероятность сейсмического события можно описать формулой:
Условная вероятность, как функция от: ??0 - частота проявления сильных сейсмических событий (М?N) на прогнозной территории; - Вероятность совпадения прогнозного интервала времени Дt (1-3 мес.) с циклом сейсмической активности Т; - Вероятность местоположения эпицентра прогнозируемого события по отношению к центру прогнозной ячейки ??0 с точностью ±ДS (±100 км); - вероятность проявления признаков подготовки землетрясения в геологогеофизических параметрах: г0 - эталонный признак (параметр) для Р=1, гi - текущий признак (параметр).
Вероятностный подход к прогнозу сейсмических событий в «чистом» виде не обеспечит достоверность прогноза, так как сейсмический процесс не является по своей природе чисто стохастическим, и содержит в себе элементы детерминированности (на этапе подготовки сильного сейсмического события). Таким образом, целесообразно при оценке сейсмической опасности исходить из модели детерминированного Хаоса. К сожалению, практически значимые работы на основе модели детерминированного хаоса применительно к задаче краткосрочного (от 1 мес. до 1 года) прогноза землетрясений нам не известны. Поэтому, на данной стадии исследований вынуждены использовать экспертные оценки прогноза сейсмической опасности, что и будет изложено далее.
Методика среднесрочной (1-3 месяца) оценки сейсмической опасности
1. Исследованы закономерности сейсмического режима территории республики Тыва и центральной и южной частей Красноярского края (56є - 49є с.ш., 87є - 99є в.д.) в течение инструментального периода наблюдений с 1963 по 2016 г. (по состоянию на 28.03.2016), т.е за 53 года.
Для анализа использовался каталог данных за период с 1963 года по настоящее время (общее количество землетрясений в каталоге 53939 шт.), в том числе в северной зоне (к северу от 53є с.ш.), зарегистрировано всего 2114 землетрясений (4 %), в южной зоне (к югу от 53є с.ш.) - юг Красноярского края, Республика Тыва и частично Республика Хакасия и Республика Алтай - зафиксировано 51825 землетрясения (96 %) от общего числа землетрясений. Отсюда следует, что центральные районы Красноярского края существенно менее сейсмоактивны, несмотря на то, что к южной части Красноярского края и территории республики Тыва приурочены сейсмоактивные разломы с магнитудным потенциалом от 5.0 до 7.0.
Для оценки вероятности активизации сейсмических процессов выполнен анализ скрытых периодичностей, содержащихся в каталоге сейсмических событий за 53 года. Для этого использован аппарат многомерной корреляции CaterpillarSSA 3.40 [2]
На рисунке 1 представлены периодограммы сейсмического каталога.
сейсмическая активность землетрясение мониторинг
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» НОЯБРЬ 2016 |
|
|
НАУКИ О ЗЕМЛЕ |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» НОЯБРЬ 2016 |
|
|
НАУКИ О ЗЕМЛЕ |
Рисунок 1. Периодограммы сейсмического каталога (за период с 01.01.1963 по 28.03.2016) в масштабе от 1 до 213 кварталов
На рисунках 4 по оси абсцисс отмечены отсчёты времени, каждый из которых равен одному кварталу (3 месяца), по оси ординат - степень выраженности периодичности в исходном ряде (сейсмическом процессе).
Установлено, что периоды сейсмической активизации для южной и северной зон территории существенно отличаются. Так для слабых землетрясений (М до 3,0-3,5) характерный период активизации для юга от 30 до 70 суток, в то время как для северной части характерный период активизации составляет от 90 до 200 суток (рисунок 3). Для землетрясений с М от 3,5 до 4,5 циклы сейсмической активизации и на севере, и на юге колеблется от 1 года до 1,5-2,0 лет. Очень сильные землетрясения М больше 5,0-7,0 имеют существенно различную цикличность: на юге - около 20 лет; на севере - около 30 лет. Разумеется, это средние оценки. Сильные сейсмические события М?5,0 как на севере, так и на юге в течение 53 лет были немногочисленными, что не позволяет получить статистически надёжные данные о частоте (вероятности) их возникновения. Если исходить из стохастической модели сейсмических процессов при подготовке землетрясений, с учётом выявленных в процессе исследований циклов активизации, то можно ожидать, что в период с 2018 по 2028 гг. «сейсмическое затишье» - низкий уровень сейсмической активности (рисунок 7). Обоснование результатов, представленных на рисунке 2 изложено в работе «Оценка длительности циклов сейсмической активности Алтае-Саянской сейсмоактивной области» [3].
Рисунок 2. Сопоставление энергии сейсмического излучения с выделенными периодичностями (чёрный цвет - энергетическая характеристика процесса, синий цвет - период 37,5 лет, зелёный цвет - 20,5 лет, красный цвет - 10,5 лет).
Кроме того, был выполнен пространственный анализ в информационных ячейках 1єЧ1є по широте и долготе суммарной выделившейся энергии при сейсмических событиях за 2014, 2015 и I кв. 2016 г и средней интенсивности выделившейся энергии в информационных ячейках за I квартал 2016 года (рисунок 3).
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» НОЯБРЬ 2016 |
|
|
НАУКИ О ЗЕМЛЕ |
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
Электронный научно-практический журнал «МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» НОЯБРЬ 2016 |
|
|
НАУКИ О ЗЕМЛЕ |
Рисунок 3. Суммарной выделившейся энергии при сейсмических событиях за 2014, 2015 и I кв. 2016 г и средней интенсивности выделившейся энергии в информационных ячейках за I квартал 2016 года
Пространственное распределение суммарной выделившейся энергии (далее - СВЭ) связано с особенностями структурно-тектонического строения исследуемой территории. В частности, общая структура поля СВЭ сохраняется как в 2014, так и в 2015 гг. и унаследована в I квартале 2016 года. Однако детали структуры СВЭ изменяются и характеризуют особенности геодинамических процессов в Земной коре. Следует отметить, что в I квартале 2016 года зафиксирован повышенный уровень дифференциации СВЭ. При этом структура СВЭ устойчиво коррелируется с расположением сейсмогенерирующих разломов и блоков земной коры. Сильные сейсмические события М?3,5-5,0 также приурочены в основном к зонам сейсмоактивных разломов (рисунок 4).
Рисунок 4. Корреляция СВЭ с расположением сейсмогенерирующих разломов и блоков земной коры
Относительно сильные сейсмические события (М?3,5) приурочены к относительно узким (до 200 км) вытянутым зонам, в которые входят все известные сейсмические очаги (Алтайский, Шапшальский, Бусингольский, Хубсугульский, Караганский и др.). При этом зона разрядки напряжений в виде сейсмических событий с М?3,5 окаймляет зону повышенной сейсмической эмиссии, приуроченной к очаговой зоне Каа-Хемских землетрясений (27.12.2011 М=6,5 и 26.02.2012 М=6,7). Можно констатировать, что Тывинские (Каа-Хемские) землетрясения привели к снятию напряжений в земной коре в Тыве и прилегающих районах Красноярского края. В процессе разрядки напряжений, вокруг Каа-Хемского очага сформировалась кольцевая (до 400 км) зона деформаций сжатия в земной коре, к границам которой и приурочены наиболее сильные единичные сейсмические события в I квартале 2016 года (рисунок 4).
Список литературы
1. ГОСТ Р 22.1.06-99. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных геологических явлений и процессов. Общие требования [Текст]. - Введён 2000-01-01. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1999, - 25 с.
2. http://www.gistatgroup.com/gus/programs.html
3. Кабанов А.А., Болелый К.В., Кармадонов А.Ю. Оценка длительности циклов сейсмической активности Алтае-Саянской сейсмоактивной области / Материалы научного Совещания по Базовому проекту ТувИКОПР СО РАН VIII.78.1.4 «Напряжённое состояние сейсмоопасных зон Тувы: оценка сейсмической безопасности на основе сейсмологических исследований и данных сети сейсмических станций» [Электрон. ресурс: март 2014]. - Кызыл: ТувИКОПР СО РАН, 2014. - С. 45-47.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ связи естественного импульсного электромагнитного излучения и глобальной сейсмической активности по наблюдениям вдали от локальных источников возмущения. Изучение возмущений в ионосфере, возникающих за несколько дней до сильных землетрясений.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 14.05.2012Вещественный состав Земной коры: главные типы химических соединений, пространственное распределение минеральных видов. Распространенность металлов в земной коре. Геологические процессы, минералообразование, возникновение месторождений полезных ископаемых.
презентация [873,9 K], добавлен 19.10.2014Определение землетрясений как мощных динамических воздействий, имеющих тектоническую природу. Поведение грунтов при землетрясениях и причины разрушений. Основные типы сейсмогенерирующих зон. Составление карт сейсмической и вулканической активности.
реферат [1,0 M], добавлен 09.03.2012Прогнозирование наличия перспективных рудоносных площадей на основе известных закономерностей развития геологических объектов. Образование, размещение и разнообразное изменении металлопород в земной коре в ходе геологической эволюции данного региона.
курс лекций [40,0 K], добавлен 16.01.2011Понятие и характеристика основных источников напряжений внутри земной коры, степень их вклада в общее поле напряжений. Процессы, вызываемые состоянием напряжения в земной коре и мантии, методы их исследования и изучения в сейсмоактивных регионах.
реферат [24,5 K], добавлен 27.06.2010Особенности применения космического мониторинга для оценки стихийных природных явлений. Получение материалов дистанционного зондирования. Мониторинг для оценки паводковой ситуации, землетрясений, пожаров, изменений площади зеркала воды Аральского моря.
курсовая работа [5,0 M], добавлен 22.01.2014Исторические сведения и результаты мониторинга сейсмических событий на земном шаре на протяжении второй половины ХХ в. Основные понятия и характеристики землетрясений. Методы оценки силы (интенсивности) землетрясений. Типы геологических разломов.
реферат [2,0 M], добавлен 05.06.2011Исследование явления землетрясения и изучение методов обеспечения сейсмостойкости сооружений. Прогнозирование землетрясений по состоянию земной коры и атмосферы. Необходимость большого числа сейсмографов и соответствующих устройств для обработки данных.
презентация [1,2 M], добавлен 13.03.2019Современные проблемы сейсмологии. Географическое распространение землетрясений, их причины, механизм возникновения, классификация. Общие сведения о методах их прогноза и антисейсмических мероприятиях. Распространение поясов сейсмичности на земном шаре.
курсовая работа [202,4 K], добавлен 18.07.2014Фон сейсмической активности. Изучение сейсмической активности. Вулканы и вулканическая активность. Распространение вулканической активности. Вулканическая опасность. Землетрясения, их механизмы и последствия, распространение сейсмических волн.
курсовая работа [275,7 K], добавлен 28.01.2004Изучение основных причин и сущности землетрясений - быстрых смещений, колебаний земной поверхности в результате подземных толчков. Особенности глубокофокусных землетрясений. Характеристика приемов и приборов для обнаружения, регистрации сейсмических волн.
реферат [21,7 K], добавлен 04.06.2010Возникновение при землетрясениях гравитационных склоновых процессов: обвалов, осыпей, оползней и селей. Методика проведения детального (поквартального) обследования и оценки распределения макросейсмического эффекта в пределах всего сейсмического поля.
контрольная работа [159,8 K], добавлен 19.02.2011Физические и химические свойства нефти. Теория возникновения газа. Применение продуктов крекинга. Внутреннее строение Земли. Геодинамические закономерности относительного изменения запасов и физико-химических свойств нефти различных месторождений.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 06.04.2014Leica GeoMoS - многоцелевое программное обеспечение автоматического мониторинга, особенности применения комплекса и его функциональные возможности. Подключение датчиков, основные настройки. Порядок подготовки программы к измерению и выполнение работы.
лабораторная работа [1,7 M], добавлен 29.10.2015Факторы миграции нефти и газа в земной коре. Проблема аккумуляции углеводородов. Граничные геологические условия этого процесса. Главное свойство геологического пространства. Стадии выделения воды, уплотнения глин. Формирование месторождений нефти и газа.
презентация [2,5 M], добавлен 10.10.2015Изучение геологических процессов, происходящих на поверхности Земли и в самых верхних частях земной коры. Анализ процессов, связанных с энергией, возникающих в недрах. Физические свойства минералов. Классификация землетрясений. Эпейрогенические движения.
реферат [32,3 K], добавлен 11.04.2013Этапы разработка пластов полезных ископаемых. Определение ожидаемых величин сдвижений и деформаций земной поверхности в направлении вкрест простирания пласта. Вывод о характере мульды сдвижения и необходимости применения конструктивных мероприятий.
практическая работа [626,3 K], добавлен 20.12.2015Подходы и особенности разработки методики определения уточненной интенсивности землетрясений для оценки устойчивости бортов заданных карьеров на территории России. Исследование и анализ примеров данных вычислений для Бачатского и Черниговского разрезов.
статья [450,1 K], добавлен 16.12.2013Анализ алгоритмов построения прогнозной кинематической модели деформации сооружения. Оценка ассиметрии распределения значений случайной величины осадки в сечении. Формула исследования вариации. Методика прогнозирования значений осадки конкретных марок.
контрольная работа [207,2 K], добавлен 19.03.2012Геологическое исследование территории, характеристика низкогорного и равнинного рельефа. Характеристика полезных ископаемых, тектонические типы структур земной коры: платформенный, складчатый и переходный. Оценка перспектив нефтегазоносности территории.
контрольная работа [28,9 K], добавлен 15.07.2012
