Научная статья на тему 'Динамика сейсмичности и сейсмическая опасность активных блоков второго порядка Тянь-Шаня'

Динамика сейсмичности и сейсмическая опасность активных блоков второго порядка Тянь-Шаня Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
68
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИЕРАРХИЯ АКТИВНЫХ БЛОКОВ ЛИТОСФЕРЫ / HIERARCHY OF ACTIVE LITHOSPHERIC BLOCKS / БЛОК ВТОРОГО ПОРЯДКА / SECOND ORDER BLOCK / ИЕРАРХИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ / HIERARCHY OF SEISMIC CYCLES / УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПАРАМЕТР СЕЙСМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ / UNIVERSAL PARAMETER OF SEISMIC PROCESSES / ВЫСВОБОЖДЕНИЕ КУМУЛЯТИВНОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ / CUMULATIVE SEISMIC ENERGY RELEASE / ПОВТОРЯЕМОСТЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КЛАССА / RECURRENCE OF THE ENERGY CLASS / ИНТЕНСИВНОСТЬ / INTENSITY / ПИКОВАЯ СКОРОСТЬ КОЛЕБАНИЯ / ПИКОВОЕ УСКОРЕНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ / PEAK ACCELERATION OF AN EARTHQUAKE / PEAK VELOCITY OF OSCILLATION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Омуралиева Айымжан, Омуралиев Медербек

Приведены результаты изучения иерархии сейсмических циклов в последовательности проявления землетрясений, высвобождения кумулятивной сейсмической энергии, повторяемости землетрясений и их интенсивности, пиковой скорости колебаний, пикового ускорения в иерархии активных блоков Тянь-Шаня второго порядка. Установлено, что иерархия сейсмических циклов является универсальным параметром сейсмических процессов. Активные блоки второго порядка: Восточный, Центральный и Западный, разделённые зонами Таласо-Ферганского и Джунгарского разломов, имеют свойственные иерархии сейсмические циклы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Омуралиева Айымжан, Омуралиев Медербек

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DYNAMICS OF SEISMICITY AND THE SEISMIC HAZARD OF THE SECOND ORDER OF THE TIEN SHAN BLOCKS

Investigation’s results of the hierarchy of seismic cycles in the sequence of earthquake occurrences, cumulative seismic energy release, recurrence of earthquakes and their intensity, peak velocity of oscillations, peak acceleration in the hierarchy of the Tien Shan’s second order active blocks are presented in the paper. It is determined that the hierarchy of seismic cycles is a universal parameter of the seismic processes. The Talas-Fergana and Dzhungar fault zones divide the Tien Shan into the East, Central, and Western second-order active blocks. Each of these blocks has own distinctive hierarchy of seismic cycles.

Текст научной работы на тему «Динамика сейсмичности и сейсмическая опасность активных блоков второго порядка Тянь-Шаня»

УДК 550.34 Омуралиева А., Омуралиев М.

Институт сейсмологии НАН КР, г. Бишкек, Кыргызстан

ДИНАМИКА СЕЙСМИЧНОСТИ И СЕЙСМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ АКТИВНЫХ БЛОКОВ ВТОРОГО ПОРЯДКА ТЯНЬ-ШАНЯ

Аннотация. Приведены результаты изучения иерархии сейсмических циклов в последовательности проявления землетрясений, высвобождения кумулятивной сейсмической энергии, повторяемости землетрясений и их интенсивности, пиковой скорости колебаний, пикового ускорения в иерархии активных блоков Тянь-Шаня второго порядка. Установлено, что иерархия сейсмических циклов является универсальным параметром сейсмических процессов. Активные блоки второго порядка: Восточный, Центральный и Западный, разделённые зонами Таласо-Ферганского и Джунгарского разломов, имеют свойственные иерархии сейсмические циклы.

Ключевые слова: иерархия активных блоков литосферы, блок второго порядка, иерархия сейсмических циклов, универсальный параметр сейсмических процессов, высвобождение кумулятивной сейсмической энергии, повторяемость энергетического класса, интенсивность, пиковая скорость колебания, пиковое ускорение землетрясения.

ТЯНЬ-ШАНДАГЫ ЭКИНЧИ ИРЕТТЕГИ АКТИВДУУ БЛОКТОРДУН СЕЙСМИКАЛУУЛУГУНУН ДИНАМИКАСЫ ЖАНА СЕЙСМИКАЛЫК КОРКУНУЧУ

Кыскача мазмуну. Макалада Тянь-Шандагы экинчи иреттеги активдYY блоктордун иерархиясындагы жер титирeeлeрдYн болушунун ырааттуулугунда сейсмикалык циклдердин иерархиясын, кумулятивдYY сейсмикалык энергиянын бошонуусун, жер титирeeлeрдYн жана алардын интенсивдYYЛYГYHYн кайталанышын, термелYYHYн эц жогорку ылдамдыгын жана ылдамдануусун изилдee жыйынтыктары келтирилген. Сейсмикалык циклдердин иерархиясы сейсмикалык процесстердин универсалдуу параметри болгону кeрсeтYлгeн. Талас-Фергана жана Жунгар жарака зоналары Тянь-Шанды Чыгыш, Ортонку жана Батыш экинчи иреттеги активдYY блокторго бeлeт. Ар бир блокко таандык сейсмикалык циклдердин иерархиялары аныкталган.

Негизги сездер: литосферанын активдYY блокторунун иерархиясы, экинчи иреттеги блок, сейсмикалык циклдердин иерархиясы, сейсмикалык процесстердин универсалдуу параметри, кумулятивдYY сейсмикалык энергиянын бошонуусу, энергиялык класстын кайталанышы, интенсивдYYЛYк (^ч), термелYYHYн эц жогорку ылдамдыгы, жер титирeeнYн эц жогорку ылдамдануусу.

DYNAMICS OF SEISMICITY AND THE SEISMIC HAZARD OF THE SECOND ORDER OF THE TIEN SHAN BLOCKS

Abstract. Investigation's results of the hierarchy of seismic cycles in the sequence of earthquake occurrences, cumulative seismic energy release, recurrence of earthquakes and their intensity, peak velocity of oscillations, peak acceleration in the hierarchy of the Tien Shan's second order active blocks are presented in the paper. It is determined that the hierarchy of

seismic cycles is a universal parameter of the seismic processes. The Talas-Fergana and Dzhungar fault zones divide the Tien Shan into the East, Central, and Western second-order active blocks. Each of these blocks has own distinctive hierarchy of seismic cycles.

Keywords: hierarchy of active lithospheric blocks, second order block, hierarchy of seismic cycles, universal parameter of seismic processes, cumulative seismic energy release, recurrence of the energy class, intensity, peak velocity of oscillation, peak acceleration of an earthquake.

Введение

Область горообразования Тянь-Шань - блок литосферы первого порядка, состоит из иерархии блоков [1] второго порядка: Восточный, Центральный и Западный, которые разграничены поперечными зонами Таласо-Ферганского (ТФР) и Джунгарского (ДжР) разломов северо-западного простирания (рисунок 1).

Рис.1. Активные блоки Тянь-Шаня второго порядка: Западный, Центральный и Восточный.

Динамика сейсмичности и сейсмическая опасность блоков второго порядка в Тянь-Шане и его окрестностях изучена по каталогам землетрясений (К > 12) в квадрате ф=38.5°-45.0°, Х=63.0°-96.0° за 1863-2011 гг. [2, 3, 4] (рисунок 2 А, Б, В).

А

Условные обозначения Энергетический класс землетрясений □ - 11.6<К<12.6 О - 12.6<К<13.6 О - 13.6<К<14.6 ^ - 14.6<К<15.6 ^ - К>15.6

Оси зон Таласо-Ферганского (ТФР) и Джунгарского (ДжР) разломов

Рис.2.А, Б. Распределение эпицентров землетрясений К > 12 активных блоков Тянь-Шаня второго порядка: А - Западный, Б - Центральный за 1863-2011 гг. по данным каталогов [2, 3, 4].

В

Условные обозначения Энергетический класс землетрясений

Оси зон Таласо-Ферганского (ТФР) и Джунгарского (ДжР) разломов

Рис.2.В. Распределение эпицентров землетрясений К > 12 активных блоков Тянь-Шаня второго порядка: В - Восточный за 1863-2011 гг. по данным каталогов [2, 3, 4].

Чередование периодов сейсмической активизации и затишья при последовательностях землетрясений блоков Тянь-Шаня второго порядка

В последовательностях проявления землетрясений и периодов сейсмической активизации и затишья активных блоков Тянь-Шаня второго порядка отмечаются сейсмические циклы [5, 6].

В Восточном блоке за 1863-2011 гг. (см. рисунок 2В) произошло порядка 112 землетрясений с К > 12, из которых в 1906 г. и 1914 г., на пике сейсмической активизации, достигли К=17 (рисунок 3). Затем наблюдался спад сейсмической активизации цикла первого порядка и в 1944 г. произошло землетрясение с К=16.4. К этому времени проявились три цикла третьего порядка с пиками в 1906 г., 1914 г., 1934 г. и в 1944 г. и один цикл второго порядка. Циклы имеют асимметричное строение, графики спада и подъёма сейсмической активизации в цикле характеризуются различными скоростями.

Время повторения циклов третьего порядка составляло 8 лет, 21 год и 14 лет, а время повторения цикла второго порядка - около 34 лет. Далее отмечались два цикла третьего порядка. Время повторения их составляло 11 лет и 29 лет. По пикам циклов второго порядка наметилось затишье сейсмического цикла второго порядка.

В Центральном блоке за 1863-2011 гг. (см. рисунок 2Б) произошло 712 землетрясений с К > 12. В 1889 г. случилось сильное Чиликское землетрясение с К=18.5 на пике сейсмической активизации цикла первого порядка (рис.4). После отметился спад активизации и в 1910 г. произошло Кеминское землетрясение с К=17.8. В дальнейшем проявились землетрясения с К=17 - в 1946 г.- Чаткальское, в 1992 г.- Суусамырское, в период сейсмического затишья этого цикла первого порядка. Между этими землетрясениями выделялись по пикам (К > 15) циклов третьего порядка три

сейсмических цикла второго порядка со временем повторения 22 года, 37 лет и 47 лет, соответственно. Четвёртый цикл с 2000 г. находится в периоде затишья. Далее, вероятно наступит активизация до 1992+47=2039 г. Количество циклов третьего порядка в начале цикла первого порядка было четыре, в последующем увеличилось и достигало пяти. Время повторения циклов третьего порядка составляло 3-14 лет. Циклы имеют асимметричное строение, графики спада и подъёма сейсмической активизации в цикле характеризуются различными скоростями.

18

17

и

и

16

:=

и и Г

н

и -

и =

15

14

13

12

1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

Год

Рис. 3.Последовательность проявления землетрясений (К > 12, количество 112) Восточного блока Тянь-Шаня второго порядка за 1863- 2011 гг. Сейсмические циклы первого, второго, третьего порядков обозначены пунктирной, точечной и пунктирной с точками линиями, соответственно.

1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

Год

Рис. 4. Последовательность проявления землетрясений (К > 12, количество 712) Центрального блока Тянь-Шаня второго порядка за 1863- 2011 гг. Сейсмические

циклы первого, второго, третьего порядков обозначены пунктирной, точечной и пунктирной с точками линиями, соответственно.

В Западном блоке за 1863-2011 гг. (см. рисунок 2А) произошло 718 землетрясений с К > 12. В 1865 г., 1886 г., 1897 г., 1907 г., 1924 г., 1937 г,, 1949 г., 1955 г., 1963 г., 1976 г., 1984 г., 1992 г., 2008 г. проявились пики сейсмических циклов (в количестве 13) третьего порядка с энергетическими классами: 15.5, 15.5, 15.8, 17.0, 15.6, 15.6, 17.0, 17.0, 16.4, 15.9, 17.0, 15.3, 16,0, соответственно (рисунок 5). Время повторения циклов третьего порядка составляло 7-17 лет. По этим пикам выделялись циклы второго порядка с пиками К=17 в 1907 г.,1949 г. и 1976-1984 гг. Время повторения этих циклов около 43 лет и 28 лет. В новом цикле после 1984 г. в 1992 г. наступило сейсмическое затишье, а с 2008 г. наблюдается активизация. Пик сейсмической активизации, вероятно, проявится до 1984+43=2027 г. после ожидаемого цикла третьего порядка. Сейсмический цикл первого порядка не отмечается, он держится на уровне К=17. Циклы третьего и второго порядков имеют асимметричное строение, графики спада и подъёма сейсмической активизации в цикле характеризуются различными скоростями.

18

Ы

Ы)

£

и

£

Ч

■л

а

и о

г

н

о -

а

о

17

16

15

14

Л 13

12

1860 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

Год

Рис.5. Последовательность проявления землетрясений (К > 12, количество 718) Западного блока Тянь-Шаня второго порядка за 1863- 2011 гг. Сейсмические циклы первого, второго, третьего порядков обозначены пунктирной, точечной и пунктирной с точками линиями, соответственно.

Таким образом, в последовательностях землетрясений блоков Тянь-Шаня второго порядка выделяются характерные иерархии сейсмических циклов. Отмечено, что иерархия сейсмических циклов представляет собой универсальный параметр сейсмического процесса.

Высвобождение энергии при последовательностях землетрясений в блоках Тянь-

Шаня второго порядка

Изменение кумулятивной сейсмической энергии при землетрясениях с энергетическими классами К > 12 в Восточном блоке Тянь-Шаня второго порядка с 1863 г. по 2011 г. представлено на рисунке 6. На графике кумулятивной сейсмической энергии

выделяются линейный тренд и нижний, верхний пределы её флуктуации [7, 8]. Наблюдается, что высвобождение сейсмической энергии в 1914 г. достигло верхнего предела и после 1944 г. наступило затишье.

Год

Рис.б.Кумулятивная сейсмическая энергия, высвобожденная при землетрясениях с энергетическими классами К > 12 в Восточном блоке Тянь-Шаня второго порядка с 1863 г. по 2011 г. Линейный тренд графика обозначен сплошной линией, нижний и верхний пределы флуктуации энергии - пунктирными линиями.

Изменение кумулятивной сейсмической энергии при землетрясениях с энергетическими классами К >12 в Центральном блоке Тянь-Шаня второго порядка с 1863 г. по 2011 г. приведено на рисунке 7. На графике кумулятивной сейсмической энергии выделяются линейный тренд и нижний, верхний пределы её флуктуации [7, 8]. Наблюдается, что высвобождение сейсмической энергии в 1915 г. достигло верхнего предела и после наступило затишье.

600

к

¡^ 500

к

§ 400

и

и ?

I 300

к

5 200

н к

1100

И

1860

Ек = (1,461932730 1 - 2435,2123 37541)хЕ+2 3, эрг

4

.....

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1890

1920

1950

1980

2010

2040

2070

Год

Рис.7. Кумулятивная сейсмическая энергия, высвобождённая при землетрясениях с энергетическими классами К > 12 в Центральном блоке Тянь-Шаня второго

0

порядка с 1863 г. по 2011 г. Линейный тренд графика обозначен сплошной линией, нижний и верхний пределы флуктуации энергии - пунктирными линиями. Изменение кумулятивной сейсмической энергии при землетрясениях с энергетическими классами К > 12 в Западном блоке Тянь-Шаня второго порядка с 1863 г. по 2011 г. представлено на рисунке 8. На графике кумулятивной сейсмической энергии выделяются линейный тренд и нижний, верхний пределы её флуктуации [7, 8]. Наблюдается, что перед сильными землетрясениями в 1907 г. (К=17), 1949 г. (К=17), 1976 г. (К=17) и 1984 г. (К=17) проявилась серия периодов затишья с постепенной активизацией. С 2008 г. вновь наступил период затишья. Время затишья от конечной точки графика кумулятивной сейсмической энергии (по горизонтальной линии) до нижнего предела флуктуации, вероятно, продолжится до 2025 г.

и А

О

К

и А

о Я

о

«

а

«

о и

«

Я П

н

£

80 70 60 50 40 30 20 10 0

1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980

Год

2000

2020

Рис.8. Кумулятивная сейсмическая энергия, высвобождённая при землетрясениях с энергетическими классами К > 12 в Западном блоке Тянь-Шаня второго порядка с 1863 г. по 2011 г. Линейный тренд графика обозначен сплошной линией, нижний и верхний пределы флуктуации энергии - пунктирными линиями.

Эмпирические формулы трендов кумулятивной сейсмической энергии в блоках Тянь-Шаня второго порядка приведены в таблице 1.

Таблица 1. Линейные тренды кумулятивной сейсмической энергии в блоках Тянь-Шаня

второго порядка.

Блок второго порядка Эмпирическая формула линейного тренда кумулятивной сейсмической энергии

Восточный Ек = (0.1191617911 - 211.285860522) х 1023, эрг

Центральный Ек = (1.4619327301-2435.212337541) х 1023, эрг

Западный Ек = (0.6490024741 -1238.867078422) х 1023, эрг

Из формул в таблице 1 видно, что скорость высвобождения сейсмической энергии в Восточном блоке составляет 0.119161791х1023 эрг/год, в Центральном блоке -1.461932730х1023 эрг/год, в Западном блоке Тянь-Шаня - 0,649002474х1023 эрг/год. Соответственно, Центральный блок Тянь-Шаня характеризуется относительно высокой скоростью высвобождения сейсмической энергии, а Восточный блок - низкой скоростью высвобождения. Важно отметить, что в высвобождении кумулятивной сейсмической энергии наблюдается чередование периодов активизации и затишья, что отражает иерархию сейсмических циклов.

Повторяемость землетрясений в блоках Тянь-Шаня второго порядка

В таблице 2 представлена повторяемость землетрясений в блоках Тянь-Шаня второго порядка за 1863-2011 гг. в соответствии с законом Гутенберга - Рихтера [9]

Таблица 2. Повторяемость землетрясений (закон Гутенберга - Рихтера [9]), в блоках Тянь-

Шаня второго порядка за 1863-2011 гг.

Блок второго порядка Связь энергетического класса (К=^Е, Дж), средней годовой частоты землетрясений-закон Гутенберга - Рихтера и времени повторения землетрясений Т (лет) Достоверность аппроксимации Я2

Восточный ^ N = -0,411056446^ Е + 4.911565449 N = 104911 Е -а411 Т = 10 -4911 Е 0411 0.936

Центральный ^ N = -0,425535188^ Е + 5.77910976 N = 105779 Е -°'425 Т = 10 -5-779 Е 0 425 0.971

Западный ^ N = -0,422720300^ Е + 5.721701286 N = 105721 Е -°'422 Т = 10 -5.721 Е 0'422 0.996

В таблице 3 приведено возможное время повторения землетрясений с К > 14 в блоках Тянь-Шаня второго порядка на основании формул (таблице 2).

Таблица 3. Время повторения (Т, год) землетрясений в блоках Тянь-Шаня второго порядка

за 1863-2011 гг.

Название блока, время повторения Т (лет) землетрясений Энергетический класс К

18.5-17.6 18 17.5-16.6 17 16.5-15.6 16 15.5-14.6 15 14.5-13.6 14

Восточный 119 46 17 7

Центральный 75 28 10 4 1.5

Западный 29 11 4.1 1.6

Вероятность (Рк,%) времени ожидания землетрясения определённого

энергетического класса и времени повторения (Тк) в блоках Тянь-Шаня второго порядка можно определить по формуле:

Рк = ( Ъ / Тк)х100, (1)

где Рк - вероятность времени ожидания землетрясения (%), ^ - время ожидания (лет), Тк -возможное время повторения землетрясения (лет).

В таблице 4 представлена повторяемость максимальной интенсивности [10, 11] -первая изосейста (1о, балл) землетрясений в блоках Тянь-Шаня второго порядка за 18632011 гг.

Таблица 4. Повторяемость максимальной интенсивности - первая изосейста (1о, балл) землетрясений в блоках Тянь-Шаня второго порядка за 1863-2011 гг.

Название блока Связь максимальной интенсивности (Io) землетрясений, средней годовой частоты (Nio) проявления первой изосейсты и времени повторения максимальной интенсивности (Tio) Достоверность аппроксимации R2

Восточный lg Ni0 = -8.826994426lg I0 + 6.664708621 Ni0 = 106.664 10-°26 Ti0 = 10 -&664 I0°26 0.987

Центральный lg Ni0 =-7.249649435lg I0 + 5.901036457 Ni0 = 105.90110 ~7'249 Ti0 = 10-5.901I0 7 249 0.945

Западный lg Ni0 =-7.594622731lg I0 + 6.186562447 Ni0 = 106.18610 -7594 Ti0 = 10-6Л86 107"94 0.988

Вероятность (P¡o,%) времени ожидания (tio) определённой максимальной интенсивности землетрясения и времени повторения (Tio) максимальной интенсивности в блоках Тянь-Шаня второго порядка можно определить по формуле:

Pio = ( tio / Tio)x100, (2)

где Pio - вероятность времени ожидания определённой максимальной интенсивности (%), tio - время ожидания (лет), Tio - возможное время повторения максимальной интенсивности землетрясения (лет).

В таблице 5 приведена повторяемость пикового ускорения землетрясений [10, 11] в блоках Тянь-Шаня второго порядка за 1863-2011 гг.

Вероятность (Рпу,%) времени ожидания (t^) определённого пикового ускорения землетрясения и времени повторения (Тпу) пикового ускорения в блоках Тянь-Шаня второго порядка можно определить по формуле:

Рпу = ( V Тпу)х100, (3)

где Рпу - вероятность времени ожидания определённого пикового ускорения (%), ^у -время ожидания (лет), Тпу - возможное время повторения пикового ускорения землетрясения (лет).

Таблица 5. Повторяемость пикового ускорения (ПУ, %g) землетрясений в блоках Тянь-

Шаня второго порядка за 1863-2011 гг.

Название блока Связь пикового ускорения (ПУ) землетрясений, средней годовой частоты ^пу) проявления пикового ускорения и времени повторения пикового ускорения (Тпу) Достоверность аппроксимации Я2

Восточный ^ Жпу = -1.6186668171^ ПУ + 0.974281831 Жпу = 10а974 ПУ-1-618 Тпу = 10-а'974 ПУ1618 0.982

Центральный ^ Жпу = -1.473096434^ ПУ +1.427947992 Жпу = 101.427 ПУ-1'473 Тпу = 10-1427 ПУ1473 0.971

Западный ^ Жпу = -1.44881983^ ПУ +1.38191857 Жпу = 101'381 ПУ-1'448 Тпу = 10-081 ПУ1448 0.994

В таблице 6 представлена повторяемость пиковой скорости землетрясений [10, 11] в блоках Тянь-Шаня второго порядка за 1863-2011 гг. Таблица 6. Повторяемость пиковой скорости (ПС, см/сек) землетрясений в блоках Тянь- Шаня второго порядка за 1863-2011 гг.

Название блока Связь пиковой скорости (ПС) землетрясений, средней годовой частоты ^пс) проявления пиковой скорости и времени повторения пиковой скорости (Тпс) Достоверность аппроксимации Я2

Восточный ^ Nпс = -1.578035633^ ПС + 0.845689486 Кпс = 10°'845 ПС-1578 Тпс = 10 -0-845 ПС1578 0.982

Центральный ^ Nпс = -1.442594714lg ПС +1.320375710 Кпс = 101320 ПС-1442 Тпс = 10-1320 ПС1442 0.971

Западный ^ Жпс = -1.41650613^ ПС +1.27337346 Ыпс = 101273 ПС-1416 Тпс = 10-1273 ПС1416 0.994

Вероятность (Рпс,%) времени ожидания (^с) определённой пиковой скорости землетрясений и времени повторения (Тпс) пиковой скорости в блоках Тянь-Шаня второго порядка можно определить по формуле:

Рпс = ( 1пс/ Тпс)х100,

(4)

где Рпс - вероятность времени ожидания определённой пиковой скорости (%), ^с - время ожидания (лет), Тпс - возможное время повторения пиковой скорости землетрясения (лет).

1. Установлен универсальный параметр динамики сейсмических процессов -иерархия сейсмических циклов активных блоков второго порядка. В Восточном блоке время повторения циклов третьего порядка составляло 8 лет, 21 год и 14 лет, цикла второго порядка - около 34 лет, цикл первого порядка начался с 1906 г. В Центральном блоке время повторения циклов третьего порядка составляло 3-14 лет, цикла второго порядка составляли: 22 года, 37 лет и 47 лет, цикл первого порядка начался с 1889 г. В Западном блоке время повторения циклов третьего порядка составляло 7-17 лет, циклов второго порядка - 43 лет и 28 лет, цикл первого порядка неопределённый, держится на уровне К=17. Скорость высвобождения кумулятивной сейсмической энергии составляет 0.119х1023 эрг/год в Восточном блоке, 1.462х1023 эрг/год в Центральном блоке, 0.649х1023 эрг/год в Западном блоке.

2. Определены эмпирические формулы повторения различных землетрясений К=^Е (Дж), максимальной интенсивности 1о (балл), пикового ускорения ПУ (%g), пиковой скорости ПС (см/сек), вероятности времени ожидания землетрясений Р(%) характерные Восточному, Центральному и Западному блокам второго порядка, со свойственными иерархиями сейсмических циклов. Эти формулы позволяют определить конкретные значения искомых параметров сейсмической опасности в отдельно взятом активном блоке Тянь-Шаня второго порядка. Повторяемости землетрясений с различными, например, сейсмическими энергиями (энергетическими классами), происходят по степенному закону:

где N средняя годовая частота, Е - сейсмическая энергия (Дж), степени: 0.411, 0.425, 0.422 - размерности (фрактальные) процесса проявления землетрясений в данных блоках, соответственно.

3. Процессы повторения энергетического класса землетрясений (К) имеют фрактальную - дробную размерность меньше единицы, процессы повторения величин: ПУ, ПС - размерности меньше двух, а процессы повторения максимальной интенсивности 1о - фрактальную размерность больше семи. Естественные фрактальные размерности сейсмических процессов выражают нелинейные геодинамические процессы в дискретной геофизической среде.

4. Установлено, что время Т (год) повторения энергетического класса К=^Е (Дж), максимальной интенсивности 1о (балл), пикового ускорения ПУ (%g), пиковой скорости ПС (см/сек) землетрясений в блоках Центральный и Западный относительно короткое, а в блоке Восточный - длительное. Соответственно, Центральный и Западный блоки относительно наиболее сейсмически опасны.

Заключение

N=10 4911 хБ"0411, Я2 = 0.936 - в Восточном блоке, N=10 5 779 хБ-0425, Я2 = 0.971 - в Центральном блоке, N=10 5 721 хБ-0422, Я2 = 0.996 - в Западном блоке,

Литература

1. Omuraliev M., Omuralieva A. Late Cenozoic tectonics of the Tien Shan. Bishkek: Ilim, 2004, 166 p.

2. Джанузаков К.Д., Омуралиев М., Омуралиева А., Ильясов Б.И., Гребенникова В.В. Сильные землетрясения Тянь-Шаня. Бишкек: Илим, 2003. - 216 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Проект МНТЦ #KR-1176 The Central Asia Seismic Risk Initiative <http://www.istc.int/ru/project/8BA4EA8987923E8AC3256FE300375E83>

4. Мамыров Э.М. Землетрясения Тянь-Шаня: магнитуда, сейсмический момент и энергетический класс. Бишкек: «Инсанат», 2012. - 234 с.

5. Федотов С.А. О закономерностях распределения сильных землетрясений Камчатки, Курильских островов и северо-восточной Японии // Тр. Ин-та физики Земли АН СССР. № 36(203). М: Наука, 1965. С. 66-93.

6. Омуралиев М., Омуралиева А. Средне- и краткосрочная сейсмическая опасность Тянь-Шаня и иерархия динамики сейсмических процессов (на территории Кыргызстана и приграничных районов соседних стран). - Бишкек: «Триада Принт», 2016. - 116 с.

7. Tsuboi C. Earthquake energy, earthquake volume, aftershock area, and strength of the earth's crust. // J. Phys. Earthq., 1956, v.4, pp.63-66.

8. Касахара К. Механика землетрясений (перев. с англ.) Москва: Мир, 1985, 264 с.

9. Gutenberg B., Richter C.F. Earthquake magnitude, intensity, energy and acceleration. //BSSA, 1956, v. 46, pp. 105-145.

10. Grunthal, G., Musson, R., Schwarz, J., and Stucchi, M., 1998, European Macroseismic Scale (EMS-98): Luxembourg, Conseil de l'Europe, v. 15. <http://media.gfz-potsdam.de/gfz/sec26/resources/documents/PDF/EMS-98_Original_englisch.pdf>

11. Wald, D.J., Quitoriano, V., Heaton, T.H., and Kanamori, H. Relationships between peak ground acceleration, peak ground velocity, and modified Mercalli Intensity in California: Earthquake Spectra, 1999, v. 15, no. 3, pp. 557-564.

Рецезент: д. г.-м. н., проф. Абдрахматов К.Е.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.