УДК 550.344

PACS 91.30.Ab, 91.30.Uv

НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПОЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ S-ВОЛН НА КАВКАЗЕ МЕТОДОМ КОРОТКОПЕРИОДНОЙ КОДЫ


О.И. Аптикаева


Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия


E-mail: aptikaevaoi@mail.ru


Аннотация. Исследованы характеристики затухания сейсмической коды в Кавказском регионе. Была проанализирована короткопериодная кода около 500 землетрясений, которые произошли на Кавказе с 1989 по 2020 гг. Использовались трехкомпонентные цифровые записи сейсмических событий с магнитудой более 4.0 и эпицентральными расстояниями в интервале от 60 до 600 км. Поглощение S-волн оценивалось по огибающим короткопериодной коды на частоте ~1 Гц и временах tt0 > 2ts. Особенности структуры поля поглощения S-волн в верхней мантии Кавказского региона аналогичны таковым для других сейсмически активных зон. Поле поглощения представлено блоками со слабым затуханием, близкими к изометричным в плане, и зонами сильного поглощения. В этих блоках поглощение уменьшается в направлении от границ к центру, где добротность достигает 300–1000. Очаги сильнейших землетрясений района с М > 6.5 приурочены к границам блоков. Рассмотрена детальная структура поля поглощения в афтершоковых областях Дагестанского 1970 г., Спитакского 1988 г. и Рачинского 1991 г. землетрясений. Полученные результаты согласуются с существующими представлениями о механизмах очагов этих землетрясений. Структура поля поглощения согласуется со скоростными аномалиями, результатами магнитотеллурического и микросейсмического зондирования, а также аномалиями теплового поля.


Ключевые слова: Кавказ, кода-волны, добротность, поле поглощения S-волн


DOI: https://doi.org/10.21455/VIS2020.3-6


Цитирование: Аптикаева О.И. Некоторые результаты изучения поля поглощения S-волн на Кавказе методом короткопериодной коды // Вопросы инженерной сейсмологии. 2020. Т. 47, № 3. С. 104–125. https://doi.org/10.21455/VIS2020.3-6


Финансирование


Работа выполнена по госзаданию ИФЗ РАН.


Литература


Аптикаева О.И. Афтершоковая модель цикла сейсмической активности на примере Джиргатальского землетрясения 1984 г. // К.К. Запольский (ред.). Частотно-временные исследования сейсмических колебаний. М.: ИФЗ РАН, 2007. Т. 2. С. 95–107.

Аптикаева О.И. Вариации блоковой структуры и сейсмичности Гармского района на фоне неравномерности вращения Земли // Вопросы инженерной сейсмологии. 2012а. № 4. С. 55–65.

Аптикаева О.И. Особенности поля поглощения в очаговых зонах сильных землетрясений Гармского района // Физика Земли. 2012б. № 5. С. 26–36.

Аптикаева О.И. Поле поглощения очаговой области Алтайского землетрясения 2003 г. по огибающим коды афтершоков // Вопросы инженерной сейсмологии. 2014. № 4. С. 57–67.

Аптикаева О.И. Сейсмическая активность и строение земной коры и верхней мантии очаговых зон сильнейших землетрясений Алтая и Саян // Вопросы инженерной сейсмологии. 2017. Т. 44, № 2. С. 17–34. https://doi.org/10.21455/VIS2017.2-2

Аптикаева О.И. Детальная структура поля поглощения в районе Западного Тянь-Шаня по методу короткопериодной коды // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018. Т. 45, № 2. С. 21–32. https://doi.org/10.21455/VIS2018.2-2

Аптикаева О.И. Детальная структура поля поглощения S-волн и морфология огибающих коды афтершоков в очаговых зонах сильных землетрясений Кавказа и Восточной Анатолии // Опасные природные и техногенные процессы в горных регионах: модели, системы, технологии. Ред. Николаев А.В., Заалишвили В.Б. Владикавказ: ГФИ ВНЦ РАН, 2019а. С. 203–210.

Аптикаева О.И. Особенности Ванских землетрясений 1976 и 2011 гг., роевая сейсмичность и поле поглощения S-волн // Геология и геофизика Юга России. 2019б. №3. С. 105–118.

Аптикаева О.И. Поле поглощения S-волн и сейсмотектоника Восточной Анатолии // Вопросы инженерной сейсмологии. 2019в. Т. 46, № 3. С. 32–49. https://doi.org/10.21455/VIS2019.3-3

Аптикаева О.И., Аптикаев С.Ф. Поле поглощения S-волн в ближнем районе площадок АЭС по данным сейсмического мониторинга (на примере АЭС «Аккую», Турция) // Геофизические исследования. 2019. Т. 20, № 2. С. 56–72. https://doi.org/10.21455/gr2019.2-5

Аптикаева О.И., Копничев Ю.Ф. Детальное картирование литосферы и астеносферы Гармского района по поглощению поперечных волн // Вулканология и сейсмология. 1992. № 5–6. С. 101–118.

Аптикаева О.И., Копничев Ю.Ф., Шевченко В.И. Строение коры и верхней мантии и тектогенез территории Гармского полигона (Таджикистан) // Физика Земли. 1994. № 7–8. С. 53–64.

Аптикаева О.И., Арефьев С.С., Кветинский С.И., Копничев Ю.Ф., Мишаткин В.И. Неоднородности литосферы в очаговой зоне Рачинского землетрясения 1991 г. // Докл. РАН. 1995. Т. 344, № 4. С. 533–538.

Арефьев С.С. Эпицентральные сейсмологические исследования. М.: ИКЦ Академкнига, 2003. 376 с.

Арефьев С.С., Стасюк Е.И., Ривера Л. Модель очага Дагестанского землетрясения 1970 г. // Физика Земли. 2004. № 2. С. 15–27.

Арефьев С.С., Рогожин Е.А., Аптекман Ж.Я., Быкова В.В., Дорбат К. Глубинная структура и томографическое изображение очаговых зон сильных землетрясений // Физика Земли. 2006. № 10. С. 65–80.

Арефьев С.С., Быкова В.В., Вакарчук Р.Н. Модель очага землетрясения 7 сентября 2009 г. на Центральном Кавказе // Геофизические исследования. 2011. Т. 12, № 1. С. 33–46.

Асманов О.А., Амиров С.Р., Даниялов М.Г., Левкович Р.А., Мирзалиев М.М., Осокина А.Ш., Габсатарова И.П., Михайлова Р.С. Кизилюртское землетрясение 31 января 1999 года с MS = 5.5, I0 = 7 (Дагестан) // Землетрясения Северной Евразии в 1999 году. Обнинск: ФОП, 2005. С. 254–263.

Балавадзе Б.К., Твалтвадзе Г.К., Шенгелая Г.Ш., Сихарулидзе Д.И., Картвелишвили К.М. Геофизические исследования земной коры и верхней мантии в области Кавказа // Геотектоника. 1966. № 3. С. 30–40.

Бердичевский М.Н., Борисова В.П., Голубцова Н.С., Ингеров А.И., Коновалов Ю.Ф., Куликов А.В., Солодилов Л.Н., Чернявский Г.А., Шпак И.П. Опыт интерпретации МТ-зондирований в горах Малого Кавказа // Физика Земли. 1996. № 4. С. 99–117.

Вакарчук Р.Н., Татевосян Р.Э., Аптекман Ж.Я., Быкова В.В. Рачинское землетрясение 1991 г. на Кавказе: многоактная модель очага с компенсационным типом движения // Физика Земли. 2013. № 5. С. 58–64. https://doi.org/10.7868/S0002333713050128

Винник Л.П., Годзиковская А.А., Патарая Е.И., Сихарулидзе Д.И., Баграмян А.Х. Скоростные аномалии верхней мантии Кавказа // Физика Земли. 1978. № 7. С. 22–31.

Габсатарова И.П. Инструментальные параметры очага Курчалойского землетрясения 11 октября 2008 г. c KP = 14.5, MW = 5.8, I0 = 7–8 (Чеченская Республика) // Землетрясения Северной Евразии, 2008 год. Обнинск: ГС РАН, 2014. С. 433–448.

Годзиковская А.А. Мантийные землетрясения Кавказа в районе Терско-Сунженского прогиба // Физика Земли. 1988. № 7. С. 102–106.

Горькавый Н.Н., Левицкий Л.С., Тайдаков Т.А., Трапезников Ю.А., Фридман А.М. О зависимости корреляции между региональной сейсмичностью Земли и неравномерностью ее вращения от глубины очагов землетрясений // Физика Земли. 1999. № 10. С. 52–66.

Дагестанское землетрясение 14 мая 1970 г. Сейсмология. Геология. Геофизика. М.: Наука, 1980. 220 с.

Землетрясения России в 2001(2017) году. Ежегодники за 20012017 гг. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН.

Кирсанов В.И., Павленко О.В. Оценки добротности коры и верхней мантии Северо-Восточного Кавказа по записям сейсмостанции «Махачкала» // Вопросы инженерной сейсмологии. 2019. Т. 46, № 2. С. 60–73. https://doi.org/10.21455/VIS2019.2-6

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Аномалии высокого поглощения S-волн и кольцевые структуры сейсмичности в литосфере Алтая: возможная подготовка сильных землетрясений // Геофизические процессы и биосфера. 2016а. Т. 15, № 1. С. 57–72.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Характеристики поля поглощения поперечных волн в литосфере Алтая и их связь с сейсмичностью // Вулканология и сейсмология. 2016б. № 5. С. 64–70. https://doi.org/10.7868/S0203030616050047

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Пространственно-временные вариации поля поглощения короткопериодных S-волн в районе Гиндукуша и их связь с сейсмичностью // Вулканология и сейсмология. 2018а. № 6. С. 70–79. https://doi.org/10.1134/S0203030618060056

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Временные вариации поля поглощения S-волн в районе ядерного полигона Лобнор // Наука и технологические разработки. 2018б. Т. 97, № 3. С. 25–32. https://doi.org/10.21455/std2018.3-3

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения S-волн в литосфере Кавказа и их связь с сейсмичностью // Геофизические процессы и биосфера. 2019а. Т. 18, № 3. С. 67–76. https://doi.org/10.21455/GPB2019.3-4

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Характеристики поля поглощения короткопериодных S-волн в очаговой зоне сильнейшего землетрясения Тохоку 11.03.2011 г. (MW = 9.0) // Геофизические процессы и биосфера. 2019б. Т. 18, № 2. С. 16–27. https://doi.org/10.21455/GPB2019.2-2

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Картирование поля поглощения S-волн по коде записей местных землетрясений и карьерных взрывов в районе Северного Тянь-Шаня // Геофизические процессы и биосфера. 2019в. Т. 18. № 4. С. 241-252. https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-20

Кузнецова К.И., Аптекман Ж.Я., Шебалин Н.В., Штейнберг В.В. Афтершоки последействия и афтершоки развития очаговой зоны Дагестанского землетрясения // Исследования по физике землетрясений. М.: Наука, 1976. С. 94–114.

Никонов А.А. Сильнейшие землетрясения Восточного Кавказа с точки зрения геодинамики // Геодинамика Кавказа. Отв. ред. А.А. Белов, М.А. Сатиан. М.: Наука, 1989. С. 148–156.

Овсюченко А.Н., Горбатиков А.В., Степанова М.Ю., Ларин Н.В., Рогожин Е.А. Сейсмотектоника и глубинное строение зоны Владикавказского активного разлома // Геофизические исследования. 2011. Т. 12, № 1. С.47–59.

Павленко О.В. Характеристики излучения и распространения сейсмических волн на Северном Кавказе, оцененные по записям сейсмостанций «Сочи» и «Анапа» // Вопросы инженерной сейсмологии. 2016а. Т. 43, № 1. С. 49–61.

Павленко О.В. Оценки добротности коры и верхней мантии в окрестностях Сочи и Анапы (Северный Кавказ) // Физика Земли. 2016б. № 3. С. 19–30. https://doi.org/10.7868/S0002333716030108

Павленко В.А., Павленко О.В. Поглощение сейсмических волн в коре и верхней мантии в окрестностях сейсмостанции «Кисловодск» // Физика Земли. 2016. № 4. С. 24–34. https://doi.org/10.7868/S000233371603011X

Папалашвили В.Г., Дарахвелидзе Л.К., Лабадзе Л.В., Чиковани В.В., Сргсян Г.В., Израйлевский А. Региональный каталог Кавказа // Землетрясения в СССР в 1976 году. М.: Наука, 1980. С. 127–137.

Раутиан Т.Г., Халтурин В.И., Шенгелия И.С. Огибающие сейсмической коды и оценка магнитуд землетрясений Северного Кавказа // Физика Земли. 1979. № 6. С. 22–29.

Рогожин Е.А. Реконструкция долговременного сейсмического режима с использованием палеосейсмических данных // Экстремальные природные явления и катастрофы. Т. 1. Оценка и пути снижения негативных последствий экстремальных природных явлений. М.: ИФЗ РАН, 2010. С. 44–64.

Рогожин Е.А., Рыбаков Л.Н., Богачкин Б.М., Борисов Б.А. Поверхностные нарушения, отражающие характер подвижки в очаге Спитакского землетрясения // Вопросы инженерной сейсмологии. 1991. Вып. 32. С. 45–59.

Сидорин А.Я. Взгляд на Спитакское землетрясение 1988 г. сквозь призму уроков Ашхабадской катастрофы 1948 г. // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 4. С. 212–224. https://doi.org/10.21455/GPB2019.4-18

Специализированный каталог землетрясений для задач общего сейсмического районирования территории Российской Федерации / Уломов В.И., Медведева Н.С. (ред.). http://seismos-u.ifz.ru/documents/Eartquake-Catalog-%D0%A1%D0%9A%D0%97.pdf

Цхакая А.Д. О глубинах кавказских землетрясений // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1962. № 5. С. 577–584.

Шебалин Н.В. Очаги сильных землетрясений на территории СССР. М.: Наука, 1974. 53 с.

Шебалин Н.В., Бузрукова Д.И. Затухание сейсмических сотрясений и добротность среды // Вопросы инженерной сейсмологии. 1989. Вып. 30. С. 63–72.

Шолпо В.Н., Рогожин Е.А., Гончаров М.А. Складчатость Большого Кавказа. М.: Наука, 1993. 192 с.

Aptikaeva O.I. S-Wave Attenuation Field and Seismotectonics of Eastern Anatolia // Seismic Instruments. 2020. Vol. 56, No. 1. P. 106–120. https://doi.org/10.3103/S074792392001003X

Aptikaeva, O.I., Kopnichev, Yu.F. Fine structure of the lithosphere and asthenosphere in the Garm area and its relationship to seismicity // Dokl. Akad. Nauk SSSR. 1991. Vol. 317, No. 3. P. 326–330.

Catalog of earthquakes of the Caucasus region with M ≥ 4.0 (K ≥ 11.0) from ancient times through 2000 (compiled by A.A. Godzikovskaya, last revision February 21, 2001). http://zeus.wdcb.ru/wdcb/sep/caucasus/

Dilek Y., Sandvol E. Seismic structure, crustal architecture and tectonic evolution of the Anatolian–African Plate Boundary and the Cenozoic Orogenic Belts in the Eastern Mediterranean Region, Ancient Orogens and Modern Analogues // Geological Society, London, Special Publications. 2009. Vol. 327. P. 127–160. https://doi.org/10.1144/SP327.8

Dorbath C., Woerd J.V., Arefiev S.S., Rogozhin E.A., Aptekman J.Y. Geological and seismological field observations in the epicentral region of the 27 september 2003 MW 7.2 Gorny Altay Earthquake (Russia) // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2008. Vol. 98, No. 6. P. 2849–2865. https://doi.org/10.1785/0120080166

Haessler H., Deschamps A., Dufumier H., Fuenzalida H., Cisternas A. The rupture process of the Armenian earthquake from broad-band teleseismic body wave records // Geophys. J. Int. 1992. Vol. 109, No. 1. P. 151161. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1992.tb00085.x

Koulakov I., Zabelina I., Amanatashvili I., Meskhia V. Nature of orogenesis and volcanism in the Caucasus region based on results of regional tomography // Solid Earth. 2012. № 3. P. 327–337. https://doi.org/10.5194/se-3-327-2012

Sass P., Ritter O., Ratschbacher L., Tympel J., Matiukov V.E., Rybin A.K., Batalev V.Yu. Resistivity structure underneath the Pamir and Southern Tian Shan // Geophys. J. Int. 2014. Vol. 198, Iss. 1. P. 564–579. https://doi.org/10.1093/gji/ggu146

Shengelia I., Javakhishvili Z., Jorjiashvili N. Coda Wave Attenuation for Three Regions of Georgia (Sakartvelo) Using Local Earthquakes // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2011. Vol. 101, No. 5. P. 2220–2230. https://doi.org/10.1785/0120100326

Shengelia I., Jorjiashvili N., Godoladze T., Javakhishvili Z., Tumanova N. Intrinsic and Scattering Attenuations in the Crust of the Racha, Georgia // Journal of Earthquake and Tsunami. 2020. Vol. 14, No. 2. 2050006. https://doi.org/10.1142/S1793431120500062

Sidorenkov N.S. The interaction between Earth’s rotation and geophysical processes. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2009. 317 p. Table D.1.


Сведения об авторе


АПТИКАЕВА Ольга Ивановна – Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. Россия, 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: aptikaevaoi@mail.ru