Введение к работе
Вопросы изучения параметров, характеризующих пространственно-временную геометрию распределения сейсмических событий, неоднократно затрагивались исследователями в задачах прогноза землетрясении (Гамбуризв.1955). моделирования сейсмичности (Ризннченко, І9В5), классификации совокупностей землетрясений (Татевосян, Гебалин, Т85) и др. Исследование стих параметров мокло условно разделить на три направления. В работах первого направления (Ризннченко, І985; Татевосян, Шебалин, І9В5 и др.) изучаются закономерности пространственного распределения землетрясений в некоторых временных рамках. Ко второму направлению относится изучение относительного изменения пространственных и временных характеристик сейсмичности в виде разного рода миграций и нвазимиграций (Губерыэн, І976; Кондратенко, І98І и др.). Третье направление связано с исследованием временных закономерностей последовательностей толчков, заданных своим пространственным распределением (Гайский, I97Q; Кейлио-Еорок и др., 1971 и др.).
Типичные времена могут быть получены в рамках как второго, так и третьего направлений, но при изучении миграций эти времена определяются размером области. Хотя проявления таких времен очень разнообразны и, вероятно, имеют различную физическую природу, все полученные результаты можно разбить на две группы. К пергой группе относятся исследования, е каждом из которых рассматриваются сейсмические структуры определенного типа, имеющие продолжительность существования в пределах одного порядка времени (Федотов, І965: І968; Гедэкян.Еаг-дасарянД9б7;Кулагин,ХалиноЕ,1982 и др.). Вторая группа работ связана с изучением времен, задаваемых более узкими интервалами T-t-дТ. где дТ/Т«1. Это исследования квазипериодичности (Анищзнко и др., i960; Лу рема нэпе или и др., 1987; Кропоткин, Л юс тих. Г97*>:Куланин, 184;Нерсесов и др., І98Є
эл.
ІураЕлев, І98І; Одинєц. І983: С'урыгин, Одинец, І984; Володи-, на, І986; Ламакин, 1966; Широкое, І977; Рьїкунов, СмирноЕ, .-І985; Маламуд, НиколаеЕский, І983; Вакіт ,McEvL2Су . І984; "'. Morgan etaQ, І96Г; Poum!k>, І98б; Ryc/ePeK at аС І988; Sadek r978:Sadek,Wooci , І978: Savaqa , СоскегИчм. 1987; bnt*ueyt lof56;V/tSS, І986 и др.)> характерных времен группирования (Смирнов, І986: Рык уhoe и др., І987) и т.д. Все гре-мена, полученные в работах второй группы, будем називать характерными.
В ряде исследований (Ламакин, І966; Лурсманашвили и др., І987; Широкої, І986) были получены характерные Бремена для Байкальской рифтовой зоны (БРЗ), но только для достаточно сильных (М} 4.7) событий. В настоящее Еремя е БРЗ накоплено достаточно большое количество данных по слабым толчкам (М^1.7), позволяющее исследовать продолжительные стаїисти-чески однородные ряды землетрясений.
Временные закономерности е сейсмическом процессе всегда могут быть интерпретированы как наличие езэимного елияния толчков. Такое Елияние может осуществляться дЕумя способами. В одном каждое событие влияет только на первый следующий за ним толчок. Этому случаю соответствует анализ последовательных разностей. В другом каждое землетрясение не убирает есє влияние предыдущих, а лишь еноснт сеоґі еклэд е общую тектоническую ситуацию. Зтому случаю соответствует анализ есєй совокупности разностей Еремен между событиями. В данной работе использован Еторой подход к исследованию временных СЕЯЗЄЙ Е сейсмическом процессе, т.в. анализ совокупностей.
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ: Неудачи прогноза землетрясений и недостатки сейсмического районирования привели к необходимости первоочередного изучения закономерностей сейсмичности как физического явления. При существующей системе регистрации наиболее обеспечено информацией исследование параметров, характеризующих пространственно-временную геометрию распределения сейсмических событий. Одним из таких параметров яеля-
втся характерные Бремена между сейсмическими толчками с учетом их пространственного распределения. Их исследование может послужить экспериментальной основой для более глубокого понимания природы сейсмичности.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ: С целью получения пространственно-временных закономерностей проявления характерных времен на примере Прибайкалья били поставлены задачи:
- проанализировать существующие подходы к анализу характер
ных Бремен,
рассмотреть связи между землетрясениями разных энергетических интервалов через характерное гремя,
изучить связь характерного времени в сейсмической совокупности с пространственным распределением составляющих ее толчков,
изучить слабо исследованный интервал характерных времен, меньших одних суток,
-проверить возможность существования в БРЗ характерных времен, меньших одного месяца,
- рассмотреть возможность появления нестационарных характер
ных времен.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА: Объединение нескольких типов времен в понятии "характерное время" позволило анализировать сейсмические последовательности в рамках подхода, предоставляющего более широкие возможности для исследования. Изучение характерного времени как комплексного пространотвенно-Еременного параметра дало возможность получить одно значение (I год) вместе о общими чертами связанного с ним пространственного распределения землетрясений. Применение в комплексе спектрального и автоковариациснного анализа к последовательностям сейсмических толчков БРЗ разной продолжительности позволило установить существование нестационарных характерных Времен- Получены наиболее Еажные для решения поставленной задачи статистические характеристики региональных и локаль-^ них интенсивных сейсмических последовательностей-
-
Введение понятия характерное гремя предоставляет дополнительные возможности для анализа сейсмических последовательностей.
-
Характерное время целесообразно изучать как пространственно-временной параметр.
-
Функцию антокоЕариации последовательностей группирующихся землетрясений БРЗ можно описать степенной зависимостью, на фоне которой проявляются характерные времена, меньшие I суток.
k. Существуют нестационарно проявляющиеся характерные времена, имеющие оптимальную площадь своего проявления, в последовательностях сейсмических толчков Прибайкалья.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЗНЧЕ: Установление существования нестационарных характерних времен позволит более Езвешенно подходить к оценке сейсмической опасности. Полученные данные о пространственно-временном распределении землетрясений могут служить для проверки моделей сейсмичности. Намечаются новые подходы к изучению сейсмического процесса.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты работы доложены на III Всесоюзной школе-семинаре "Физические основы прогнозирования разрушения горных пород" (г.Иркутск, Ї988 ). на III, ІУ и У Всесоюзных конференциях-конкурсах молодых ученых "Актуальные проблемы геофизики" (г.Суздаль, І986; г.Звенигород, І988; г.Переславль-Залесский,І990). на заседаниях Координационного совета по развитию исследований в области сейсмологии и созданию научных осное прогноза землетрясений при Президиуме СО АН СССР (г.Иркутск, І986; г.Новосибирск, Т?90), на конференциях молодых ученых ИЗК (1984, 1986). Основные результаты диссертации опубликованы в 7 работах.
ОБЪЕМ РАБОТЫ: Диссертация состоит из введения, пяти глаЕ и заключения. Она содержит 214 страниц машинописного текста, 63 рисунка, 7 таблиц. Список литературы содержит 152 наименования.
ДОПОЛН'ТГЕЛШБ СВЕДЕЮТ. Автор выражает самую глубокую признательность научным руководителям - доктору физико-математических наук, профессору Н.В.п'ебалину за большую помощь при осмысливании результатов и кандидату геолого-минералогических наук, старшему научному сотруднику В.М.Кочеткову за полезное обсуждение отдельных вопросов в процессе выполнения ра.боты.
За ценные консультации, согеты и полезные замечания автор Еирзжает своп искреннюю благодарность сотрудникам ИЗК СО АН СССР кандидатам физико-математических наук А.В.Солоненко, Л.А.Мишариной, Н.С.Боровик, Н.В.Солоненно; сотрудникам И?3 АН СССР чл.-корр. АН СССР Н.Н.Парийскому, докторам физико-математических наук Е.В.Кострову, В.<*.Писаренко, кандидатам физико-математических наук А.Ц.Петросяну, В.М.Грайзеру, Ж.Я.Аптекман, С.С.Арефьегу; сотруднику ИГиГ СО АН СССР кандидату физико-математических наук Н-Д.Іалковскому.
Автор выражает благодарность д.ф.-м.н. С.П.Голенецкому и к.ф.-м.н. ГЛ.Мыльниковой (ИЗК СО АН СССР) за предоставление Каталога землетрясений Прибайкалья на магнитной ленте.