ГЛАВА 2
СЕЙСМИЧНОСТЬ И СЕЙСМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ. МОДЕЛЬ СЕЙСМИЧНОСТИ И ЗАТУХАНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ
2.1. Исходные данные
Как было отмечено в главе 1 несовершенство прежних методов оценки сейсмической опасности и разработки карт ОСР было связано не только с применением детерминистских методов, но и с ограниченностью, неунифицированностью исходных данных, в частности, сейсмологических. Это ограничение было как объективным, так и субъективным. К объективным причинам можно отнести непредставительность инструментальных данных как по пространству из-за отсутствия или ограниченности числа сейсмостанций на отдельных территориях, так и по времени из-за коротких рядов наблюдений. Для Украины - прежде всего это касается малоизученной части платформенной ее территории.
Субъективные причины вытекали из разобщенности составителей региональных каталогов даже внутри одного государства. И хотя по форме сейсмологические данные по территории СССР были в определенной мере унифицированы [79] , в отдельных регионах (например, в Крыму и Карпатах) пользовались своими, неунифицированными, по существу, региональными данными и несогласованными в переходной зоне. При этом практически не использовались данные по сопредельным территориям.
При отработке новой методологии и последующей ее реализации для оценки сейсмической опасности Северной Евразии (бывшей территории СССР, включая Украину) была поставлена задача, создать единый унифицированный каталог на всю территорию, включая сопредельные регионы до границ предельного геодинамического влияния соседних и/или продолжающихся протяженных структур. Такой генеральный каталог был создан при участии всех стран соисполнителей по программе GSHAP [24] и Северной Евразии [44]. В него вошли материалы от Украины и сопредельных стран (Турция, Болгария, Румыния, Венгрия, Чехословакия, Россия Грузия и др.) с древнейших времен с магнитудой М >3.5 по 1999г. [13, 44, 136].
Одновременно, в рамках исследований на тестовом полигоне Крым-Кавказ-Копетдаг [14,23], создавался унифицированный региональный каталог по Крымско-Черноморскому региону и прилегающей территории, в который включены все сейсмические события в диапазоне магнитуд от -1 за инструментальный период [106] до высокомагнитудных - за исторические и архидревние времена, начиная с 18000г. до н.э. по данным работ [74, 79]. Для выполнения настоящей работы выборка по Украине из Генерального каталога Северной Евразии дополнена данными за последние годы, существенно расширен пространственный, динамический и временной интервалы. Единый каталог для Украины и сопредельных территорий в пределах координат: ?=20??42?, ?=40??54?, содержащий к настоящему времени сведения о 8900 землетрясениях, унифицирован по магнитудам - все энергетические параметры приведены к моментной магнитуде MW, определяемой по сейсмическому моменту [11]. Далее по тексту под магнитудой М понимается только MW. Методика унификации сейсмологических данных подробно описана в работах [99, 106, 136].
При изучении сейсмичности и сейсмического режима для расчета прогнозной сейсмической опасности в первую очередь возникает вопрос о достоверности исходных данных, т.е. о точности определения основных параметров землетрясения: координат его гипоцентра и энергетических оценок. Достоверность определения этих параметров зависит от качества первичного материала записей сейсмических событий инструментальными методами и от полноты описания эффектов разрушения для исторического периода. Детальный анализ исходных данных дан в работах [81, 136].
Точность определения эпицентров землетрясений прямо связана с чувствительностью аппаратуры, количеством станций и их распределением относительно очага [31, 106] . При этом точность тем выше, чем более высокого энергетического уровня было зарегистрировано землетрясение. За период доинструментальных наблюдений погрешности в определении эпицентров в основном находятся в диапазоне ??, ?? = 0.2°?0.5°, а инструментальных - ??, ?? = 0.05° ? 0.20° (рис.2.1). Наибольшая точность в определении эпицентров ??, ?? = 0.05° ? 0.1° - для землетрясений основных сейсмогенерирующих структур вблизи Крыма, Закарпатья, зоны Вранча. Оценка точности для каждого землетрясения отмечена в каталоге в специальной графе.
а б
Рис.2.1. Гистограммы погрешностей определения эпицентров землетрясений за периоды: а - доинструментальный; б - инструментальный.
Естественно, что каталог землетрясений за столь длительный интервал времени и при больших пространственных размерах неоднороден по уровню нижнего порога магнитуд и полноты данных. Для примера приведем анализ исходных данных каталога по Черноморскому региону, включая весь бассейн Черного моря и прилегающие территории, по которому имеются данные о землетрясениях почти за 22 тысячелетия (рис.2.2).
( а )
( б )
( в )
( г )
Рис.2.2. Распределение во времени значений магнитуд землетрясений Черноморского региона за периоды: а - c древнейших времен по настоящее время; б - исторический; в - инструментальный; г - современный.
О полноте данных и уровне представительности землетрясений за исторические и древние времена вообще трудно судить. Так, по палеосейсмодислокациям восстановлены параметры только разрушительных землетрясений с М > 7 (рис.2.2, а), а в летописях и других документах сохранились описания отдельных событий, начиная с М ? 5.5 (рис.2.2, б). С момента развития инструментальных наблюдений в Европе в начале 20 века существенно понизился уровень минимального энергетического порога регистрируемых землетрясений (рис.2.2, в). В этот период стало возможным фиксировать более слабые сейсмические события, начиная с М ? 2.5. С ростом числа сейсмических станций и увеличением чувствительности сейсмографов, нижний порог регистрации землетрясений постепенно снизился до уровня М ? -1 (рис.2.2, г).
За период инструментальных наблюдений обла