Количественные характеристики сейсмогенных разрывов и их использование в палеосейсмогеологии и инженерной геологии

• Автор: Стром, Александр Леонидович
• Шифр специальности: 04.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с.

ВВЕДЕНИЕ.
СОДЕРЖАНИЕ

1. БАЗА ДАННЫХ ПО СЕЙСМОГЕННЫМ РАЗРЫВАМ
1.1. Основные параметры сейсмогенных разрывов
1.2. Параметры землетрясений
1.3. Данные о распределение смещений по простиранию разрывов
1.4. Принципы группирования землетрясений
2. СООТНОШЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЕЙСМОГЕННЫХ РАЗРЫВОВ И
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
2.1. Закономерное возрастание предельных величин смещений
2.2. Статистический анализ максимальных смещений
2.3. Статистический анализ средних смещений
2.4. Анализ соотношений параметров землетрясений и величины (DxL)
3. ИЗМЕНЧИВОСТЬ СМЕЩЕНИЙ ВДОЛЬ ПРОСТИРАНИЯ РАЗРЫВОВ
3.1. Распределение смещений вдоль разрыва (типизация)
3.2. Средние смещения
3.3. Влияние изученности сейсмогенных разрывов на их количественные характеристики
4. УЧЕТ ВЫЯВЛЕННЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ПРИРОДЫ СЕЙСМОГЕННОГО РАЗРЫВООБРАЗОВАНИЯ
4.1. Влияние механизма очага на величину смещения по разрыву
4.2. Обратные уступы - “псевдосбросы” в областях тангенциального сжатия
4.3. Учет величин подвижек при анализе параметров очагов землетрясений
4.4. Деформация приразломных блоков
5. ПАЛЕОСЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
5.1. Контроль параметров палеосейсмодислокаций
5.2. Оценка магнитуд палеоземлетрясений
6. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНЫХ ВЕЛИЧИН СЕЙСМОГЕННЫХ ПОДВИЖЕК ПО ТЕКТОНИЧЕСКИМ НАРУШЕНИЯМ В ОСНОВАНИЯХ СООРУЖЕНИЙ И ЛОЖАХ ВОДОХРАНИЛИЩ
6.1. Оценка величин сейсмогенных смещений
6.2. Оценка вероятности возникновения сейсмогенных смещений
ЗАКЛЮ ЧЕН НЕ
ЛИТЕРА ТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ:
1 - Каталог сейсмогенных разрывов современных и исторических землетрясений
2 - Рассчитанные средние смешения по сейсмогенным разрывам
и их соотношение с максимальными подвижками
3 - Список литературных источников к каталогу
сейсмогенных разрывов

ВВЕДЕНИЕ
Сильные норовые землетрясения часто сопровождаются образованием тектонических нарушений на поверхности Земли. Первые научные описания сейсмогенного разрывообразования были сделаны, по-видимому, при Качском землетрясении в Индии в 1819 г. и Западно-Вайрарапском землетрясении 1855 г. в Новой Зеландии [Рихтер, 1963]. Из отечественных публикаций конца XIX - начала XX веков следует упомянуть работы Н. Лопатина, описавшего последствия Цаганского землетрясения 1862 г., при котором в дельте Селенги образовался залив Провал [Лопатин, 1862], A.B. Вознесенского, детально изучившего разрывы Танну-Ольских (Хангайских) землетрясений 1905 г. [Вознесенский, 1907, 1962] и классическую монографию К.И. Богдановича с соавторами [Богданович и др., 1914], в которой подробно описаны разрывы Кеминского землетрясения 1911 года. Начиная с работ А. Мак-Кея [МсКеу, 1890], Б. Кото [Koto, 1893], Р. Олдэма [Oldham, 1898], образование разрыва на поверхности рассматривается, как поверхностное проявление нарушения в очаге землетрясения.
Более подробно сейсмогенное разрывообразование изучается, начиная со второй половины XX века. В этот период резко возросло количество описаний землетрясений, сопровождавшихся образованием разрывов. Так, если с древнейших времен до начала XX века было описано около 60, а за первую половину века - около 75 таких событий (включая разрывы землетрясений этих периодов, обследованные и описанные уже в наши дни), то за вторую половину XX века число изученных разрывообразующих землетрясений превысило 165. В конце 50-х и в 60-х годах появились и первые работы, посвященные анализу закономерностей образования сейсмогенных разрывов, установлению зависимостей между протяженностью разрыва и смещением по нему с одной стороны и магнитудой землетрясений с другой [Tocher, 1958; Amilien, 1963; Otsuka, 1964; Iida, 1965; Рац, 1965; Albee & Smith, 1966; Chinnery, 1969]. Позднее, в 80-90-x годах, это направление исследований было развито в работах [Никонов, 1975, 1977, 1980; Ружич, 1977; Ружич, Шерман, 1978; Палеосейсмогеология Большого Кавказа, 1979; Рац и др., 1980; Slemmons, 1982;
Bonilla, et al., 1984; Nowroozi, 1985; Nikonov, 1988; Хромовских, Обухова, 1989; Khromovskikh, 1989; Slemmons et al., 1989; Трифонов, 1991; Стром, 1990, 1993; Современная динамика 1989, 1991, 1995; Wells & Coppersmith, 1994; Стром, Никонов, 1997а,б; Чипизубов, 1998].
В некоторых из упомянутых публикаций, а также в работах [Wyss, 1979; Singh et al., 1980; Штейнберг, 1983; Ваков, 1988, 1992; Vakov, 1996], анализировались не только соотношения между параметрами поверхностных разрывов и магнитудой, но и между размерами очагов землетрясений и магнитудой. При этом протяженность поверхностных разрывов использовалась для установления горизонтальной протяженности очага.
Оценке величин сейсмогенных смещений для расчета высоты волн в водохранилищах были посвящены работы T.JI. Гвелисиани [1970, 1974-а,б, 1975, 1980].
В этот же период, сперва в нашей стране, а несколько позднее, начиная с 70-х годов, и за рубежом - в первую очередь в США - был разработан и начал активно применяться палеосейсмогеологический метод поиска и изучения следов доисторических землетрясений [Флоренсов, 1960а,б; Солоненко, 1962, 1970, 1973 и др.; Хромовских, 1963; Копп и др., 1964; Расцветаев, Трифонов, 1965; Кучай, 1969, 1971, 1972; Никонов, 1974, Slemmons, 1967; Wallace, 1970; Хилько и др., 1972; Солоненко, Хромовских, 1978; Никонов, 1984]. Справедливости ради следует отметить, что еще в конце прошлого века американский ученый Г. Гилберт рассматривал выраженные в рельефе разрывы в зоне разлома Уосатч, как следы сильных землетрясений прошлого, о чем упоминают в предисловии к специальному выпуску Journal of Geophysical Research P. Йетс и К. Прентис [Yeats & Prentice, 1996], однако основы современной палеосейсмогеологии заложили именно геологи Иркутской школы во главе с H.A. Фло-ренсовым и В.П. Солоненко. Большое внимание развитию этого направления исследований уделял Г.П. Горшков [Горшков, 1972, 1977], под руководством которого автор делал свои первые шаги в геологии.
Одним из основных направлений палеосейсмогеологических исследований стало изучение доисторических сейсмогенных разрывов. Как показала мировая

ошибочное отнесение события к другой группе. Однако число таких “спорных” событий, по-видимому, невелико и они не должны существенно влиять на результаты анализа.
При анализе данных о сейсмогенных разрывах на поверхности земли, было бы логичным принимать во внимание и глубину землетрясений. Тем не менее, мы не учитывали этот параметр, исходя из следующих соображений.
Во-первых, традиционно указываемая “глубина” относится к гипоцентру землетрясения. Поскольку исследуются очаговые разрывы, вышедшие на дневную поверхность (по крайней мере это подразумевается, хотя нарушения на поверхности могут отражать разрыв в очаге и опосредованно, например при большой мощности рыхлых отложений), то во всех изученных случаях мы имеем дело с верхней кромкой очага, вне зависимости от глубины гипоцентра. Если же очаговый разрыв прямо или косвенно не проявился на поверхности (в частности, из-за большой глубины очага), то такое событие просто не вошло в составленный Каталог и не анализируется.
Во-вторых, точность определения глубин гипоцентров, приводимых в каталогах, нередко низка, особенно для землетрясений первой половины XX века. Так, часто упоминаемое значение “33 км” всего-лишь означает, что землетрясение произошло в земной коре.
Изучение распределения смещений в плоскости разрывов в пределах шахтных полей с характерным размером порядка километра [Мишин, 1974; Степанов, 1987] и в очагах по сейсмологическим данным [Mendoza et al., 1994; Ide & Takeo, 1996; Pinar et al., 1996] показало, что смещения максимальны во внутренних частях “плоскости” разрыва и стремяться к нулю на ее границах. Но в случае выхода разрыва на поверхность (а именно и только эти случаи являются предметом данного исследования), движения по верхней кромке очага принципиально отличают от движений по его остальным границам, расположенным в толще земной коры, поскольку они не равны нулю. По-видимому, движения по поверхностным разрывам в значительной мере определяются закономерностями процессов, протекающих на границе двух сред, а не только закономерностями движений в толще земной коры.