загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати по геології » Глибокі длінноперіодние землетрусу під Ключевський вулканом, Камчатка

Глибокі длінноперіодние землетрусу під Ключевський вулканом, Камчатка

В.І. Горельчік, А.В. Сторчеус

В нижніх горизонтах земної кори і перехідному від кори до мантії шарі (інтервал глибин 20-40 км) під Ключевський вулканом виявлена ??зона з аномальними фізичними властивостями, що має ефективну в'язкість на кілька порядків менше, ніж у астеносфері. Багаторічними (1977-1996 гг.) Сейсмологічними спостереженнями встановлено, що в цій зоні існують довгостроково діючі джерела генерації глибоких длінноперіодних (ГДП) землетрусів, які мають іншу генетичну природу, ніж вулкана-тектонічні і тектонічні землетрусу в досліджуваному районі. Як гіпотези, найбільш задовільно пояснює спостережувані кінематичні та динамічні характеристики ГДП подій під Ключевський вулканом, пропонується розглядати виникнення імпульсів тиску в магмі. Причиною появи таких імпульсів можуть бути бистропротекающие фазові переходи в обмежених обсягах метастабільною магми. Таким процесом, на нашу думку, може бути відділення газу в наслідок спонтанної (вибухової) полімеризації нізкомерних форм силікатів в розплаві.

Введення

В даний час все розмаїття сейсмічних сигналів, реєстрованих на вулканах, ряд дослідників [3,31,32 та ін.] Пропонують розділити на дві основні групи в Залежно від фізичної природи генеруючих джерел.

Перша група включає сейсмічні події, що виникають у твердій середовищі в результаті крихкого руйнування порід під дією зсувних і розтягуючих напружень, створюваних активними магматичними процесами, і розподілених в достатньо великому обсязі, навколишньому магматичні канали і вогнища. Ці землетрусу називаються вулкана-тектонічними (ВТ), оскільки за механізмом вогнища [7,21] і виду запису вони практично не відрізняються від чисто тектонічних землетрусів. ВТ землетрусу характеризуються чіткими вступами хвиль P і S і швидко спадаючої кодою, переважаючі частоти лежать в широкому діапазоні від 1 до 15 Гц [40]. Термін "вулкана-тектонічні землетрусу" вперше був запропонований Г. С. Горшковим при вивченні сейсмічності Північної групи вулканів на Камчатці [4]. ВТ землетрусу виникають в районах активних і вимерлих вулканів як поодинокі події, так і роями тривалістю від годин і днів до тижнів або місяців. Часто ці землетрусу є першими ознаками возобновившейся вулканічної активності (довгострокові провісники) [22,29,41,45 і ін.]. Відомо безліч прикладів значного посилення ВТ сейсмічності безпосередньо перед початком вивержень (короткострокові провісники) [2,8,22 та ін.]. Друга група сейсмічних сигналів складається з джерел, в яких активну роль у генерації сейсмічних хвиль грають флюїди. До цієї групи землетрусів відносяться так звані длінноперіодние (ДП) події: неглибокі ДП землетрусу, вибухові землетрусу, вулканічне тремтіння (с.д.), сейсмічні сигнали, супроводжуючі дегазаційні процеси в магмі, і інші еруптивні явища [31]. Порівняно з ВТ, ДП землетрусу характеризуються більш низькочастотної квазімонохроматіческой кодою, чітко вираженою пікової формою спектра, діапазон переважаючих частот лежить в інтервалі від 0,5 до 5 Гц [45]. Як показало теоретичне моделювання [4,32-36], характеристики природних сигналів, зареєстрованих від ДП подій на вулканах, подібні до записам синтетичних сигналів, що генеруються тріщинами або каналами, заповненими рідинами і флюїдами і збудженими мінливим тиском. В цьому сенсі ДП землетрусу можуть бути індикаторами пульсацій або перебудови тиску в динамічно активних магматичних системах і, отже, містити цінну прогностичну інформацію як про початок, так і про розвиток вивержень, зокрема, що особливо важливо, про наближення катастрофічною стадії виверження, як це було в 1991 р на вулкані Пінатубо [37,45]. Так само як ВТ землетрусу, ДП землетрусу відбуваються у вигляді одиничних подій, роїв і тривалих серій накладаються один на одного сигналів, які в ряді випадків вдається пов'язати з рухом магми [2,38,39].

Важливою особливістю ДП сейсмічності є подібність форми запису індивідуальних сигналів, що складають серії і рої, що свідчить про неодноразове порушення стаціонарного джерела при Недеструктивні процесі [34]. Спостерігається схожість просторових, тимчасових і спектральних характеристик вулканічного тремтіння і ДП сигналів, яке підтверджує спільність фізичних процесів в джерелах цих подій [32,39,43]. ДП землетрусу і ДП с.д. були зареєстровані на багатьох вулканах (см., наприклад, огляд літератури в [43]). Більшість цих подій виникають на глибинах менше 3-5 км. Це поверхневі длінноперіодние (ПДП) землетрусу, безпосередньо пов'язані з вулканічною активністю. ДП землетрусу на глибинах понад 10 км відносяться до глибоких длінноперіодних (ГДП) землетрусів, вони спостерігалися не так часто [45], і їх зв'язок з виверженнями менш ясна [30].

Справжня стаття присвячена дослідженню глибоких длінноперіодних (ГДП) землетрусів під базальтовим Ключевський вулканом - одним з найбільш активних вулканів Північної групи на Камчатці. У статті наводяться результати вивчення сейсмічності шару, в якому відбуваються ГДП землетрусу, частково публікуємо в цьому збірнику в роботі [6]. На підставі особливостей характеристик ГДП землетрусів робиться спроба обговорити можливі причини їх виникнення.

Рішення задачі визначення природи ГДП землетрусів може сприяти вивченню фізичних властивостей середовища, в якій вони відбуваються, і пошуку додаткових провісників вивержень, що є актуальним завданням вулканічної сейсмології.

Глубокие длиннопериодные землетрясения под Ключевским вулканом, Камчатка

Рис. 1

Використані дані і методи дослідження. У роботі використані каталоги землетрусів району Північної групи вулканів за 1974-1996 рр., Складені за даними мережі стаціонарних сейсмічних станцій (с / ст) з однотипною амплітудно-частотної характеристикою сейсмічних каналів [23] та мережі радіотелеметричних станцій (РТС). Детальніше про розвиток сейсмічних спостережень в цьому районі можна прочитати в роботі [8]. Найбільш однорідний каталог отриманий авторами [6] для періоду 1977-1996 рр. Вміщені в ньому землетрусу оброблені за єдиною програмою локалізації гіпоцентрів з урахуванням місцевого годографа сейсмічних хвиль для земної кори [1,21]. Кількісні оцінки параметрів сейсмічного режиму Ключевського вулкана проводилися за вибіркою даних, укладених в прямокутнику, показаному на рис.1 в статті [6] цього збірника. Цей прямокутник схематично представляє Центральну сейсмоактивних зону Ключевського вулкана, в якій в останні десятиліття була зосереджена його основна магматична діяльність. Для виявлення просторово-часових особливостей сейсмічності аналізувалися як повний каталог, що включає всі події, координати яких було можливо визначити, так і вибірки землетрусів, локалізованих із заданою точністю. Крім даних, отриманих при обробці аналогових записів зсуву грунту (1977-вересень 1996 рр.), При дослідженні кінематичних і динамічних характеристик ВТ і ГДП землетрусів були використані (починаючи з жовтня 1996 р) цифрові записи швидкості зсувів, люб'язно надані лабораторією телеметричних станцій КОМСП геофізичної Служби РАН (завідувач лабораторією В.В.Ящук). На рис.1, А представлений район Центральної сейсмоактивної зони, в якому проводилися дослідження землетрусів, і його вертикальний розріз (рис.1, Б) з гіпоцентри землетрусів, зареєстрованих в 1977-1996 рр. не менш як чотирма сейсмічними станціями з похибкою не більше 3 км по глибині і епіцентру. Темними точками на рис.1, А позначені епіцентри досліджених нами ГДП землетрусів, зареєстрованих мережею РТС в 1996 р

В якості характеристик землетрусів, крім координат вогнищ, в наших дослідженнях розглядалися: енергетичний клас землетрусів Ks, видимі періоди коливань Ts, вимірюється в максимальній амплітуді S хвиль, а також енергетичні спектри землетрусів.

Енергетичний клас землетрусів Ks = log E (Дж) оцінювався за S-хвилях по номограмі С.А.Федотова [24]. Ks = 4,6 + 1,5 M, де M - магнітуда, визначена за поверхневим хвилям.

Для дослідження спектральних характеристик і розподілу землетрусів з енергетичних класам використовувався пакет статистичного програмного забезпечення STATISTICA, розроблений фірмою StatSoft Inc., USA.

Коротка характеристика сейсмічності Ключевського вулкана, пов'язаної з його сучасною магматичної діяльністю. Як було встановлено в результаті багаторічних сейсмологічних спостережень [5,6,9,26], сейсмічність Ключевського вулкана, пов'язана з його магматической діяльністю протягом останніх десятиліть, проявлялася, головним чином, в Центральній сейсмоактивної зоні, яка охоплює область навколо вершинного кратера і круто падаючої вниз майже до 40 км. На підставі розподілу числа і рівня сейсмічної енергії землетрусів по глибині в земній корі під вулканом Ключевський були виділені чотири сейсмоактивних горизонту:-4-5 км; 5-2 км; 12-20км і 20-35 км. Детальні характеристики шарів дані в роботі [6] цього збірника.

В шарах 1-3 відбуваються переважно ВТ землетрусу, що виникають в пружно-деформованої середовищі навколо магматичних каналів і магматичних вогнищ під дією мінливого поля напруг. Найвищий рівень сейсмічності, наголошується на глибинах менше 5 км (шар 1), де відбуваються численні рої землетрусів, пов'язані з впровадженням ДАЕК і Сілла в вулканічну споруду. Землетруси в інтервалі глибин 5-20 км (шари 2 і 3) є індикаторами зрушень, що виникають на шляхах міграції магми в середніх горизонтах земної кори, через які проходить магмоподводящій канал або система каналів.

В нижніх горизонтах земної кори і перехідному від кори до мантії шарі 4 (інтервал глибин 20-40 км) під Ключевський вулканом виявлена ??зона, в якій генерується безліч ГДП землетрусів [6]. Шар 4 характеризується максимальною кількістю які у ньому землетрусів і відносно низькою сумарною сейсмічної енергією (більш ніж на порядок нижче, ніж в шарі 1). Максимальний енергетичний клас землетрусів, що відбуваються в цьому шарі, не перевищує 6,5-6,7. По наближеним оцінками, величина коефіцієнта Глубокие длиннопериодные землетрясения под Ключевским вулканом, Камчатка в розподілі числа землетрусів по енергії аномально висока: Глубокие длиннопериодные землетрясения под Ключевским вулканом, Камчатка ~ 2,6 [6]. Істотні відмінності землетрусів шару 4 від ВТ землетрусів, що відбуваються в трьох верхніх горизонтах: низький максимальний енергетичний клас, однотипна форма запису сигналів, довші переважаючі періоди сейсмічних коливань [6], дозволяють віднести землетруси, що відбуваються в низах кори і перехідному від кори до мантії

Сторінки: 1 2 3 4 5
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар