Статические и кинематические основы сейсмической геодинамики очаговых зон землетрясений и пространственно-временного прогнозирования

• Автор: Бабазаде Октай Баба оглы
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 441 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. Проблемы сейсмологии и геодинамики очаговых зон землетрясений

1.1. Определение понятий и предмет исследования

1.2. Эволюция моделей и основы сейсмической геодинамики очаговых зон

землетрясений

1.3. Глобальное пространственное распределение землетрясений и сейсмогео-

динамические позиции их зон

ГЛАВА 2. Многоволновые методы структурной сейсмологии при моделировании

неоднородностей среды землетрясений

2.1. Теоретико-экспериментальные предпосылки и обоснование проведения

многоволновых сейсмических исследований в ГСЗ
2.2. Получение сейсмической и комплексной геофизических моделей
2.3. Метод преобразования отраженных волн в двухмерные скоростные и
трехмерные многопараметрические геофизические модели
2.4. Развитие физико-математической основы 3-Д сейсмического вертикального зондирования
2.5. Метод дифрагированных волн в ГСЗ и в многопризнаковом комплексе
геофизических аномалий для моделирования разломов
2.6. Трехмерные сейсмологические методы изучения структуры очаговых зон
ГЛАВА 3. Сейсмические модели деформационных структур среды очаговых зон
землетрясений
3.1. Районы изучения очаговых зон и системы сейсмических наблюдений
3.2. Сейсмические модели структурных границ и региональных разломов очаговых зон по многоволновому полю ГСЗ
3.3. Пространственные модели геометрии и физических свойств разломов
очаговых зон по комплексным геофизическим аномалиям
3.4. Пространственная модель глубинного строения очаговых зон Шемаха-
Исмаиллинских землетрясений по геофизическим исследованиям
3.5. Пластовые скоростные неоднородности и структурно-физические глу-
бинные границы коры в очаговых зонах по данным двухмерных сейсмических моделей
3.6. Опыт установления дилатансных зон земной коры по сейсмическим характеристикам отраженных волн

ГЛАВА 4. Сейсмический потенциал и сейсмологический мониторинг локальных динамических процессов очаговых зон
4.1. Оценка сейсмического потенциала по моделям многофакторных корреляционных связей
4.2. Определение объема зон очагов по неоднородностям скоростных моделей среды и оценка их энергетических возможностей
4.3. Локальные особенности динамики процесса очаговых зон по данным интерпретации детальных сейсмологических наблюдений
4.4. Локальное сейсмическое затишье как отражение структур очагового процесса по данным обработки каталогов
4.5. Особенности проявления сейсмических очаговых процессов в вариациях протяженных реализаций временных рядов геофизических параметров
ГЛАВА 5. Сейсмологические модели геодинамики масштабных процессов подготовки очаговых зон землетрясений
5.1. Моделирование процессов подготовки очаговой зоны по вариациям скоростей сейсмических волн от взрывов и землетрясений
5.2. Модели миграции очагов сильных землетрясений
5.3. Закономерности динамики энергетически максимальных удаленных и близких форшоковых последовательностей в процессах подготовки очаговых зон сильных землетрясений
5.4. Удаленные глубокофокусные сильные форшоки как предвестники больших поверхностных землетрясений
5.5. Закономерности динамики миграции последовательностей грязевулканических извержений в процессах подготовки очаговых зон землетрясений
ГЛАВА 6. Динамическое районирование сейсмической опасности и геодинамические
модели долгосрочного прогноза очаговых зон землетрясений
6.1. Статическая модель динамического районирования сейсмической опасности очаговых зон
6.2. Блоковая геодинамическая модель сейсмокинематики очаговых зон
6.3. Динамическая модель долгосрочного прогноза очаговых зон землетрясений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
В данной диссертации рассмотрены вопросы обоснования теоретических, методических и экспериментальных многолетних исследований по специальной геодинамике, выполненных в рамках ГСЗ, сейсмологии, мониторинга дилатансных зон сейсмического режима и др. на физических сейсмоактивных объектах литосферы разного масштабного уровня. Реализация всех этих направлений обеспечивалась постановкой более детальных наблюдений и углубленным анализом уже имеющихся геофизических данных с извлечением из них возможно большей информации. При этом совершенствовались технологии геофизических измерений, развиты новые методы и статико-динамические модели физической и математической интерпретации данных измерений, включающих анализ реологических свойств разломов коры. Полученные закономерности обоснованно изучены детально на сравнительного анализа с мировым уровнем исследований по разным зонам землетрясений. Работа поставлена как междисциплинарное фундаментальное и прикладное исследование. Оно по существу является новым перспективным научным направлением структурно-очаговой сейсмологии -физической геодинамикой землетрясений в области динамического прогноза сейсмической опасности, создания нетрадиционного метода поиска областей нефтегазоносности, мест повышенного сейсмического риска. Работа имеет общую направленность на создание физических основ пространственно-временного прогнозирования объектов и процесса земной коры через сейсмическое и сейсмологическое восстановления динамики движений построением модели взаимодействия ее блоков, а также создания физической прогностической модели сейсмичности и расписания закономерного возникновения проявляющихся очагов землетрясений.
Постановка проблемы.
Прогноз землетрясений был и продолжает оставаться важнейшей перспективной проблемой сейсмологии. Понятен обостренный общественный интерес к проблеме и чрезвычайно высокая социальная ответственность. Для прогноза необходимо знание особенностей структуры неоднородностей среды и свойств объема очага и зон подготовки будущего землетрясения, к которым, собственно, и относятся величина, параметры места, времени и предвестники каждого большого главного землетрясения. Возможность прогноза землетрясений сегодня зависит от возможности обнаружить процесс подготовки еще не проявившего себя очага и выявить по близким и далеким предвестникам время формирования (пробуждения) собственно очага и фазы развивающихся очаговых зон. При изучении природы и механизма большинства динамических явлений необходимо решать обратные задачи - но конечному результату эффекта восстанавливать исходную модель, И очевидно, что проблема создания единственной общей модели подготовки землетрясения должна осуществляться через геоди-

Рис. 1.3.1. Обзорная карта эпицентров землетрясений Кавказско-Иранского региона за период 1900 - 1987 г.г. по данным МОЛЛ
сейсмичность, включая макросейсмику региона в целом и его отдельных частей освещены в работах многих исследователей, специального раздела с такими описаниями в работе не приводится. Выбранный Кавказско-Иранский сейсмоактивный регион, пожалуй, один из наиболее благоприятных и удобных областей для разработки и применения методов построения моделей геодинамики очаговых зон землетрясений. Предопределяющими необходимость выбора именно очаговых зон землетрясений этого региона, как объектов для специальных исследований, явились следующие факторы. Первый фактор - это хорошая изученность региона методами геологии, геофизики и сейсмологии вообще и нерешенность или слабая изученность проблем различных статических и кинематических аспектов геодинамики очаговых зон, относительно других стран континентальной части Евразии. В частности, изученность земной коры Азербайджана и прилегающей к ней акватории Каспия, и других частей Кавказа сейсмическими методами уникальна, пожалуй, наивысшая во всем мире (хотя и она далеко не исчерпывающая). В тоже время, вопросы развития и применения новых методов структурной и очаговой сейсмологии, для изучения геодинамики очаговых зон землетрясений во многом оставались за пределами серьезного обсуждения и разработок. Второй фактор - разнообразие структурно-физических условий формирования землетрясений, находящихся на континенте и в значительной степени доступных всем типам сейсмических исследований, чем сейсмоактивные регионы акваторий Тихоокеанского пояса. Важным фактором явились одновременно отсутствие единого взгляда на характер сейсмичности, природу очагов крупных землетрясений, их предвестников и связи с особенностями глубинного строения земной коры и верхней мантии, а также не учет традиционными методами представлений о масштабности сейсмического процесса в геофизической среде - взаимосвязи