раздел 2.4).
Сейсмический момент и его связь с энергетическими и магнитудными параметрами
очага.
По описанной выше методике были определены значения сейсмических моментов М0
для 465 (практически всех представительных) землетрясений Крымско-Черноморского
региона с 1955 по 2001 год и наиболее сильных землетрясений 1927, 1957, и 1966
гг.. [ 298, 325,365].
Помимо собственных определений собраны по литературным данным значения
сейсмических моментов для более 250 землетрясений Восточно-Европейского сектора
Альпийского пояса (Кавказ, Карпато-Балканы,
Средиземноморье) в диапазоне МLH = 5ё8 [34-36, 53, 65,66,79, 83, 85, 218, et.
al.].
Для определения М0 местных землетрясений в диапазоне КПК=7ё13 использовались
записи объемных волн P и S, полученные на высокочувствительных региональных
сейсмических станциях: “Ялта”, “Симферополь”, “Алушта”, Севастополь”,
“Феодосия”, “Судак”, расположенных на расстояниях R=20ё260 км от гипоцентров
землетрясений. Для наиболее сильных землетрясений в диапазоне MLH=5ё6.8 спектры
получены методом быстрого преобразования Фурье по записям объемных волн на
сейсмических станциях “Свердловск”, “Пулково”, “Львов”, “Кишинев”, оснащенных
широкополосной аппаратурой [298].
Для слабых Черноморских землетрясений в диапазоне энергетических классов К=7ё12
(МLH=1ё4,0) методом ортогональной регрессии по 400 парам параметров получена
корреляционная зависимость ( с=0,89):
lg=(0.58±0.01) +(15.8±0.1) (1.22)
или с учетом формулы(1.19):
LgM0=1,05(±0,023)MLH + 18,572(±0,048) (1.23)
При расчете использованы средние значения и , определенные по группе станций
Крыма с учетом станционных поправок.
Зависимости M0(K) (1.22–1.23) для Крымских землетрясений близки к аналогичным
зависимостям для слабых землетрясений Закарпатья [84,160, 341].
В задаче построения надежных соотношений М(M0) имеются определенные трудности,
связанные с эффектом “насыщения магнитуды” при больших значениях М. Угловые
периоды спектров крупных очагов оказываются больше, чем те, при которых
определяют магнитуду и которые приходятся уже на склон очагового спектра [23,
26 ]. В результате магнитуда начинает слабее возрастать с ростом сейсмического
момента и график M0(М) загибается вверх. Чтобы исправить магнитудную шкалу в
области больших значений М Канамори [48, 59] предложил новую моментную
магнитуду – MW, вычисляемую через сейсмический момент:
MW = 1/1.5 lgM0–10.73 (1.24)
При этом предполагалось, что для землетрясений средней силы значения MW и MLH
будут совпадать. Однако экспериментальные данные [26,36] показали различие
связей М0 и MLH в области средних и больших магнитуд:
Для унификации всех сейсмологических данных по бассейну Черного моря и его
обрамления установлены надежные соотношения M0(MLH) в широком энергетическом
диапазоне( М=1,0–8) и показана правомочность экстраполяции полученных
региональных соотношений, как в область слабых, так и сильных землетрясений
(рис.1.19 ):
LgM0=(1.165±0.08)MLH + (18.35 ± 0.03), с=0.9 (1.25)
Расчет выполнен методом ортогональной регрессии по средним в интервале
значениям с отбраковкой грубых выбросов.
Рис.1.19. Корреляционная связь между значениями сейсмического момента и
магнитудой МLH землетрясений Черноморского бассейна и смежных территорий.
Темными кружками отмечены значения М0 сильных землетрясений Крыма. Звездочками
– зоны Вранча.
Полученное уравнение M0(MLH)(1.25) для исследуемого региона близко к уравнениям
M0(MS) для района Греции, Эллинской дуги:
lg M0=1.21MS+17.66 (5.5
lg M0=(1.16±0.08)MS+(18.19±0.5) [113]
За пределами погрешностей определения величин как M0, так и MLH находятся
соотношения, полученные для регионов, находящихся в других сейсмотектонических
условиях, например, для Камчатки, Средней Азии и Среднего Востока:
lg M0=(1.03±0.04)MLH+(17.84±0.69), MLH=4ё8, N=195, [208]
lg M0=1.20 MLH+1.77 (М=2ё7), [341]
lg M0=1.49 MS+16.25 (М=2ё7), [55]
Для местных и близких D<2000 км Черноморских землетрясений также получена
формула для экспресс-расчета сейсмического момента по амплитудному уровню
сейсмической коды при фиксированном времени пробега рассеянной волны
t=500секунд c использованием записей волн среднепериодной аппаратурой МP (СК и
СКД):
lg M0=lgA500+22.95.
При этом соотношение M0=(MC) имеет вид:
lg M0=1.01(MC)+18.6 (1.26)
(Как было показано выше, значения MC » MLH)
Почти полное совпадение формул (1.23 и 1.26) свидетельствует о надежности
расчета М0 по уровню сейсмической коды и возможности внедрения этого метода для
массового экспресс-определения сейсмических моментов землетрясений Черного моря
и его обрамления.
Как видно из рис.1.19 значения M0 для сильных землетрясений Крыма и
глубокофокусных землетрясений зоны Вранча находятся в пределах общего разброса
экспериментальных данных по всему Восточно-Европейскому сектору Альпийского
пояса. Высокий коэффициент корреляции значений M0 и MLH в широком их диапазоне
свидетельствует о сохранении закона подобия очаговых параметров слабых и
сильных землетрясений и возможности экстраполяции прямых региональных
зависимостей в сторону как малых так и больших энергий.
Унификация параметров землетрясений по магнитуде
Магнитуда, энергетический класс, сейсмический момент являются простейшими, но
наиболее важными характеристиками очага землетрясения. Все они как было описано
выше, определяются по динамическим параметрам сейсмических волн, записанных на
различных расстояниях от очага различными типами сейсмических приборов
(сейсмографов). В зависимости от типа аппаратуры, частотного состава колебаний,
эпицентрального расстояния и выбранного типа сейсмической волны (P, S, L, R,
coda