Параметры короткопериодной активизации разломов и сейсмический процесс в байкальской рифтовой системе на основе разработанной ГИС Digital Faults

• Автор: Горбунова, Екатерина Алексеевна
• Шифр специальности: 25.00.35
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Содержание диссертации

Введение
Г лава 1. Байкальская рифтовая система - как тектонотип изучения взаимосвязей разломной тектоники и сейсмичности

1.1. Геолого-геофизический очерк Байкальской рифтовой системы

1.2. Разломная тектоника Байкальской рифтовой системы, принципы её систематизации по рангам, генетическим типам и активизациям
1.3. Сейсмичность Байкальской рифтовой системы, её пространственная локализация в областях динамического влияния разноранговых разломов

и зоне современной деструкции

Глава 2. Состояние проблемы

2.1. Взаимосвязь процессов разломообразования и сейсмичности

2.2. Анализ современной активности внутриплитных разломов на базе сейсмического мониторинга

2.3. Деформационные волны как триггерный механизм современной активизации разломов

Глава 3. Методы исследований
3.1. ГИС Digital faults. Общая характеристика
3.1.1. Основная схема работы ГИС
3.1.2. Импорт данных
3.1.3. Внутренняя структура данных
3.1.4. Метод проекционных преобразований
3.1.5. Оверлейные операции
3.1.6. Визуализация: аффинные преобразования и двойная буферизация
3.1.7. Экспорт данных
3.1.8. Пользовательский интерфейс ГИС

3.2. Оценка закономерностей пространственно-временной организации «сейсмического процесса» в областях динамического влияния разноранговых сейсмоактивных разломах
3.5.1. Постановка математической задачи
3.5.3. Программная реализация методов оценки селективной активизации разломов и фиксации деформационных волн
Глава 4. Применение ГИС-технологий при решении задач выявления пространственно-временных закономерностей возбуждения землетрясений в зонах деструкции литосферы и активных разломах
4.1. Байкальская сейсмическая зона и пространственно-временные закономерности локализации очагов землетрясений в зонах деструкции литосферы и активных разломах
4.2. Опыт среднесрочного прогноза землетрясений Байкальской сейсмической зоны
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Процессы разломообразования и сейсмичности тесно связаны между собой. Эта связь сложна и многокомпонента. Особый интерес вызывает процесс генерации сейсмических событий при активизации разломов в короткие интервалы времени и в частности закономерности миграции очагов землетрясений в зонах активных дизъюнктивов. Практической частью исследований данного направления, в конечном счете, является среднесрочный прогноз землетрясений. Проблема получения в достаточной мере точных данных о местоположении и времени будущих сейсмических событий является весьма актуальной. В диссертации предлагается разработанная автором геоинформационная система (ГИС) Digital Faults для работы с многотысячными базами данных по разломной тектонике и сейсмичности. Она реализует модель короткопериодной сейсмической активизации разломов, которая базируется на представлении о том, что землетрясение любого энергетического класса фиксирует и отражает нарушение равновесия в зоне разрыва, сопровождающееся увеличением трещиноватости и, при сильных сейсмических событиях, смещением крыльев. Триггерным механизмом активизации разломов и возникновения очагов землетрясений - этих двух синхронно развивающихся процессов - являются деформационные волны, представления о которых широко описаны в ряде монографий [Хайн, Халилов, 2008; Викулин, 1990, 2003; Быков, 1999, 2000; Bykov, 2005; Николаевский, 1991; Шерман, 2014] и статей [Allen, 1969; Kasahara, 1979; Kuz’min, 2004, 2012; Nikolaevsky, Ramazanov, 1984, 1985, 1986; Шерман, Горбунова, 2008; Sherman, Gorbunova, 2008; Горбунова E.A., 2009; Горбунова, Шерман, 2012 и мн.др.]. Методические приемы выделения деформационных волн, установления их параметров и характера влияния на геодинамические процессы позволили получить аналитические формы закономерностей развития сейсмического процесса в областях динамического разломов. Установленные аналитические закономерности взаимосвязей параметров короткопериодных активизаций разломов и сейсмичности лежат в основе математической части

Рис. 2.4. Карта активных разломов БРС по количественному индексу сейсмической активности [Шерман, Сорокин, Савитский, 2005]: 1 — разломы с £„> 1.0 (весьма активные); 2 - разломы с £,= 0.1-0.99 (активные разломы); 3 - разломы с (,< 0.09 (неактивные разломы); 4 - номера разломов по каталогу; 5 - сечения и их номера.
Установлено, чем выше КИСА, тем ближе к стержневой структуре зоны современной деструкции литосферы Байкальской рифтовой системы располагаются разломы по принятому показателю; поперечные к стержневой структуре разломы не характеризуются высокими КИСА. Впервые авторами были рассмотрены изменения сейсмической активности разломов в пределах реального времени, вариация которых показана на рис. 2.5. На графиках видна волновая природа изменения интенсивности сейсмического процесса в разных по иерархическому уровню активных разломах. Авторы обращают внимание на то, что разломы активизируются с изменяющейся интенсивностью и чаще, чем фиксируются изменения в тектоническом режиме и региональном поле напряжений.