Библиотека

Структура поля современных региональных напряжений сейсмоактивных областей земной коры


Источник: http://wwwbrk.adm.yar.ru.htm



За последние годы появился ряд работ, посвященных разработке методов и результатам реконструкции тектонических напряжений с помощью полевых и теоретических исследований. В основе этих методов лежит анализ как геологической информации о структуре разрушения массивов горных пород, так и сейсмологических данных о сейсмотектоническом процессе разрушения земной коры. Анализ закономерностей современного сейсмотектонического процесса разрушения земной коры на различных энергетических и глубинных уровнях, проводимый на основе сейсмологических данных о механизме очагов землетрясений, имеет большое значение при реконструкции полей тектонических напряжений. Для выявления информации о направлениях действующих в объёме напряжений О.И.Гущенко был предложен и разработан метод реконструкции полей тектонических напряжений. Дальнейшее развитие кинематического метода позволило разработать алгоритм описания пространственно-временных изменений характеристик регионального поля напряжений (РПН) с учетом исходной точности и многовариантности определения механизма очагов землетрясений [2].

Основная особенность этого алгоритма заключается в разделении задачи на два самостоятельных цикла: первый подчинен описанию только поля направлений главных осей тензора РПН (s1, s2, s3) и локализации областей неоднородности поля, второй - описанию полей значений коэффициента Лодэ - Надаи ms = 2 [ ( s3 - s2 ) / (s3 - s1 )] - 1, его значения лежат в пределах [-1...+1], характеризующего вид напряженного состояния (форму эллипсоида напряжений) и других характеристик РПН по соотношениям параметров каждого механизма очага с уже известными для окрестностей очага ориентировками главных осей тензора напряжений. Такое разделение обеспечивает достаточную точность и устойчивость нахождения характеристик напряжений в областях с малым градиентом (кривизной) направлений действия главных напряжений, но при произвольном (как постоянном, так и переменном в пространстве или во времени) поведении значений коэффициента Лодэ - Надаи.

При реконструкции полей тектонических напряжений использовался каталог механизмов очагов землетрясений, полученный в результате обработки данных о знаках первых вступлений с привлечением данных, опубликованных в статьях и сейсмологических бюллетенях. В результате применения разработанного подхода реконструировано поле тектонических напряжений для сейсмоактивных областей Азии [2].

В качестве примера нами рассмотрены результаты реконструкции поля тектонических напряжений территории Китая и прилегающих сейсмоактивных регионов. Пространственное распределение для исследуемой территории осей Р и Т (характеризующих индивидуальные механизмы очагов землетрясений) носит достаточно хаотичный характер, а распределение ориентировок осей главных напряжений s3 и s1 представляет собой сложную, но вполне закономерную картину. Качественное сопоставление характера распределения осей главных напряжений s3 и s1 с результатами моделирования на оптически-активных и пластичных материалах показало их существенную аналогию. Такая аналогия позволяет распределение осей s3 и s1 на исследуемой территории объяснить воздействием Индийской плиты ("жесткий штамп") на Евразийскую платформу ("пластичная матрица"). Возможно, на характер распределения ориентации осей главных напряжений основное влияние оказывает конфигурация самой границы Индийской плиты и характер тектонических движений в ее пределах.

          Прослеживание границ распространения семи возможных типов поля напряжения, выделяемых в зависимости от величин углов наклона осей s1, s2, s3 к горизонту ( углов e1 e2 и e3 соответственно) позволило получить схему районирования исследуемой территории по типу напряженного состояния. Причем переход одного типа поля напряжений к другому в одних случаях осуществляется плавно, а в других скачком. По нашему мнению, границы того и другого типа поля напряжений могут определяться как тектоническими нарушениями различной степени активности, так и зонами осесимметричного напряженного состояния [Гущенко и др., 1990; Петров и др., 1991], но могут иметь и другую природу. В случае осесимметричного напряженного состояния проявление таких границ должно обусловливаться особенностями механизма деформирования сейсмоактивной области и взаимодействием активных разрывных зон.

Выделяемые области с различным типом поля напряжений и различной ориентировкой траекторий главных осей напряжений можно рассматривать как консолидированные блоки, образованные за счет тектонической энергии при стационарном деформировании горных объемов. Сопоставление "блоковой" структуры, полученной по характеристикам напряженного состояния, с блоковой структурой, выделяемой по различным геолого - геофизическим данным, возможно, позволит выделять области с различными процессами "усвоения" и диссипации тектонической энергии. Естественно, что с такой структурой неоднородностей среды самым тесным образом должен быть связан и сейсмический процесс. По нашему мнению, каждая такая область должна обладать единым деформационным состоянием и, возможно, характеризоваться однородными параметрами сейсмического режима.


Литература


  1. Гущенко О.И., Мострюков А.О., Петров В.А. "Структура поля современных региональных напряжений сейсмоактивных областей земной коры восточной части Средиземноморского подвижного пояса". Докл.АН СССР, 1990, т.312, № 4, стр.830-835.

  2. Петров В.А., Гущенко О.И., Мострюков А.О., Петрова Р.Н. "Выделение зон активных разрывов Ирано-Кавказского региона по данным о современном тектоническом поле напряжений". В сб.: "Модельные и натурные исследования очагов землетрясений". Москва, 1991, стр. 117-122.

  3. Petrov V.A., Mostryukov A.O., Lykov V.I. "The recent field of tectonic stresses over the territory of China". Journal of earthquake prediction research, 1994, v. 3, № 4, p. 509-527.

  4. Мострюков А.О., Петров В.А. " Каталог механизмов очагов землетрясений, 1964-1990". Материалы мирового центра данных Б, Москва, 1994, 87 стр.


Библиотека