CC BY
15УДК 550.34 Омуралиева А., Омуралиев М.
Институт сейсмологии НАН КР, г.Бишкек, Кыргызстан
ДИНАМИКА СЕЙСМИЧНОСТИ ТЯНЬ-ШАНЯ
Аннотация: В работе определены основные параметры динамики сейсмичности Тянь-Шаня и районов сочленения Казахского щита, Таримской плиты и области горообразования Памира.
Ключевые слова: динамика сейсмичности, литосфера, поддвигание, надвигание, кумулятивная сейсмическая энергия, повторяемость землетрясений, период сейсмической активизации, период сейсмического затишья, сейсмическая мощность, цикличность сейсмичности, амплитуда, период, фаза, спектр, частота, дискретная геофизическая среда.
ТЯНЬ-ШАНДЫН СЕЙСМИКАЛУУЛУГУНУН ДИНАМИКАСЫ
Кыскача мазмуну: Макалада Тянь-Шандын жана Казак калканынын айрылышуу райондорунун, Тарим плитасынын жана Памир тоо пайда болуу аймагынын сейсмикалуулугунун динамикасынын негизги параметрлери аныкталган.
Негизги сездер: жер титирeeлeрдYн динамикасы, литосфера, астына жылышуу, YCTYнe жылышуу, топтолгон (кошулмаланган) сейсмикалык энергия, жер титирeeлeрдYн кайталанышы, сейсмикалык активдештирYYHYн мезгили, сейсмикалык басавдоо мезгили, сейсмикалык кубаттуулук, сейсмикалык активдештирYYнун циклдери, амплитуда, период, фаза, спектр, жыштык, дискреттик геофизкалык чeйрe.
DYNAMICS OF SEISMICITY OF THE TIEN SHAN
Abstract: Main parameters of the seismicity dynamics of the Tien Shan and adjacent areas of the Kazakh Shield, the Tarim Basin and Pamir mountain building region are determined in the paper.
Keywords: Dynamics of seismicity, lithosphere, subduction (underthrust), overthrust, cumulative seismic energy, earthquakes' recurrence, seismically active period, seismically calm period, seismic power, cyclicity of seismic activation, amplitude, period, phase, spectrum, frequency, discrete geophysical medium.
Введение
Тянь-Шань - область внутриконтинентального горообразования. На юге литосфера Тарима поддвигается под литосферу Тянь-Шаня и литосфера Памира надвигается на литосферу Тянь-Шаня, а на севере литосфера Казахского шита поддвигается под литосферу Тянь-Шаня, навстречу литосфере Тарима [1]. Сейсмичность определённой территории характеризуется её подверженностью землетрясениям, распределением в пространстве и во времени их очагов, обусловленными тектоническими подвижками пород земной коры и верхней мантии. Обычно изучается механика землетрясений и разломов [2, 3]. Динамика сейсмичности разных регионов рассмотрены в работах зарубежных исследователей [4, 5]. Динамика сейсмичности Тянь-Шаня мало изучена.
Цель работы заключается в изучении сейсмичности единого блока первого порядка Тянь-Шаня, результаты которого могут послужить основой последующего изучения сейсмичности меньших блоков следующего порядка. Основной задачей исследования является определение ряда основных параметров динамики сейсмичности исследуемого
региона. Для этого рассматривается распределение землетрясений в пространстве и во времени в квадрате с координатами ф=38°- 45° Х=64.5°- 85°, который охватывает Тянь-Шань и районы сочленения Казахского щита, Тарима и Памира.
Опыт изучения сейсмичности предшественниками позволяет на начальном этапе исследования в качестве параметров динамики сейсмичности определённого региона или определённой зоны принять, в частности: 1- накопление и высвобождение энергии; 2 -повторяемость землетрясений; 3 - чередующиеся периоды (частота) сейсмической активизации и затишья в последовательности землетрясений геофизической среды; 4 -гармонические составляющие последовательности магнитуд или энергетических классов (в частности максимальных годовых, месячных и т.д.) землетрясений.
Основой исследования послужил обобщённый каталог землетрясений (с древнейших времен - 250 г. до н. э. и по настоящее время), составленный в ходе выполнения проекта МНТЦ-1176 («CASRI» 2006-2009 гг.) сейсмологами Кыргызстана, Казахстана, Узбекистана, Таджикистана [6, 7, 8, 9, 10]. В него вошли данные каталогов землетрясений Института Физика Земли РАН, Сейсмологического бюро СУАР Китая, Института сейсмологии НАН КР, Геологической службы США (USGS) и др. Обобщённый каталог землетрясений получился неоднородный: для ранних лет составлен по археологическим и летописным данным, для более поздних лет были использованы макросейсмические материалы и по мере развития сейсмической сети появились инструментальные данные. С 1960-х годов каталог составлен преимущественно с использованием данных сейсмической сети. Однако, отмечено, что если выбрать землетрясения с энергетическим классом K > 13, то каталог может быть близким к однородному с 1883 г.
Высвобождение сейсмической энергии при последовательностях землетрясений [11] - один из важных параметров динамики сейсмичности. На рисунке 1 приведено изменение кумулятивной сейсмической энергии. График е неровно-ступенчатый. Верхний и нижний пределы флуктуации очерчиваются парой прямых линий, параллельных к средней линии (линейный тренд). Важно отметить, что интервал времени от последней точки графика до нижней прямой представляет собой максимальное время ожидания наступления периода активизации. Разница между верхней и нижней прямыми линиями выражает возможную суммарную энергию периода сейсмической активизации.
На рисунке 1а. показана кумулятивная энергия с 1889 г. (со времен Чиликского землетрясения) по 2010 г. Линейный тренд выражается формулой:
где Е - кумулятивная сейсмическая энергия (Дж), 1 - время (год), коэффициент 0.203 -представляет собой скорость высвобождения энергии Дж/год. Разница между верхней и нижней прямыми линиями есть возможная максимальная энергия (высвобождаемая при землетрясениях) периода сейсмической активизации. Она составляет около 4.5Е+18 Дж. В данном интервале времени выделяются периоды сейсмической активизации с 1889 г. по 1911 г., с 1944 г. по 1955 г., с 1974 г. по 1992 г. с относительно большими скоростями
Исходные данные, методика и результаты.
E = (0,2035? - 347.5)1017, Дж,
(1)
высвобождения энергии, разделённые периодами понижения активизации с относительно малыми скоростями высвобождения энергии. Суммарная сейсмическая энергия за 1889-2010 гг. составила 5.76Е + 18 Дж. В этом регионе высвобождаемая в год сейсмическая энергия:
Е/122 = 5.76 • 1018 /122 = 4.72 • 1016; Дж/год . Эту величину можно принять, как сейсмическую мощность. Общая площадь исследуемого региона составляет Б=1.502Е+6 км2. На площади в один кв.км в год высвобождается энергия 3.14Е+10 Дж/(годкм2), что представляет собой поток сейсмической энергии. Если учитывать, что землетрясения приурочены, в основном, к сейсмогенным зонам, площадь которых меньше условно в 5 раз, то фактическая общая площадь равна примерно 3Е+5 км2. Соответственно, величина потока сейсмической энергии в сейсмогенных зонах составит около 1.57Е+11 Дж/(годкм2).
График кумулятивной сейсмической энергии с 1911 г. (со времен Кеминского землетрясения) приведён на рисунке 1б. Линейный тренд выражается формулой:
Е = (0,1161? - 221,7)1017, Дж, (2)
где - кумулятивная сейсмическая энергия (Дж), X - время (год), коэффициент 0.116 -скорость высвобождения энергии Дж/год. Разница между верхней и нижней прямыми линиями представляет собой возможную максимальную суммарную энергию периода сейсмической активизации. Она составляет около 3Е+17 Дж. На графике достаточно чётко выделяются периоды сейсмической активизации с 1944 г. по 1955 г. и с 1974 г. по 1992 г. с проявлениями 5-6 сильных землетрясений.
+ ш
70
60
ер ф х
т
к
(С ^
и ф
о
<0 О
К 16 X т
50
40
30
20
к >
г
10
0
Е = (0,203 5t - 347,5)хЕ :+17, Дж — —
««»мхи»
♦ *»«и» •
.....
...........
1880
1900
1920
1980
2000
2020
1940 1960 Время, год
Рисунок 1.а. Кумулятивная сейсмическая энергия, высвобожденная при землетрясениях с энергетическими классами К >13 в Тянь-Шане и его окрестностях с 1889 г. по 2010 г. Сплошной линией обозначена средняя линия (линейный тренд), пунктирными линиями - верхняя и нижняя пределы флуктуации.
+ ш
о.
<и
X
га О
<и
о
<и о к ш
к с;
£
14 12
10 8 6 4
0
1900
Е = (0,1161 - 221,71)хЕ+1 7, Дж
.•'•V * * * /
1920
1940
1980
2000
2020
1960 Время, год
Рисунок 1.б. Кумулятивная сейсмическая энергия, высвобожденная при землетрясениях с энергетическими классами К >13 в Тянь-Шане и его окрестностях с 1911 г. по 2010 г. Сплошной линией обозначена средняя линия (линейный тренд), пунктирными линиями - верхняя и нижняя пределы флуктуации.
На рисунке 1.в показана кумулятивная энергия с 1944 г. по 2010 г. Линейный тренд выражается формулой:
Е = (0,1293? - 250.5)1017, Дж,
(3)
где - кумулятивная сейсмическая энергия (Дж), X - время (год), коэффициент 0,129 -скорость высвобождения энергии Дж/год.
+ ш
10
X
«
к
л ^
и ф
I * I ^
о
<0 и
к (в X т
к е;
г
£
Е = (0,12 »93! - 250,! 52)хЕ+17, Дж
«и*!
«♦♦ , --•-'
0
1940
1950
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Время, год
Рисунок 1.в. Кумулятивная сейсмическая энергия, высвобожденная при землетрясениях с энергетическими классами К >13 в Тянь-Шане и его окрестностях с 1944 г. по 2010 г. Сплошной линией обозначена средняя линия (линейный тренд), пунктирными линиями - верхняя и нижняя пределы флуктуации.
2
8
6
4
2
На графике можно определить время начала периода затишья (например проявленного с 1993 г.). Суммарная сейсмическая энергия периода сейсмической активизации (разница между верхней и нижней прямыми) принимает значение порядка 2.5Е+17 Дж. Суммарная сейсмическая энергия за 1944-2010 гг. достигла 8.32Е+17 Дж. Соответственно, в этом регионе (с общей площадью 8=1.502Е+6 кв.км.) в год фактически высвобождается сейсмическая энергия:
Е/67 = 8.32 • 1017 /67 = 1.24 • 1016; Дж/год . На площади один кв.км в год высвобождается энергия, т.е. поток сейсмической энергии составляет 8.26Е+9 Дж/(годкм2). Данная величина на порядок меньше, чем поток сейсмической энергии 1.57Е+11 Дж/(годкм2) за период с 1889 г. по 2010 г.
Повторяемость землетрясений (закон Гутенберга-Рихтера) - один из следующих параметров динамики сейсмичности [12]. График повторяемости землетрясений данного региона приведён на рисунке 2. Для исследуемой территории в рассматриваемый период с 1889 г. по 2010 г. представительным энегетическим классом является К > 14. При этом энергетический класс землетрясений разделён на интервалы классов: 13.6-14.5; 14.6-15.5; 15.6-16.5; 16.6-17.5; 17.6-18.5 и приняты фиксированные интервалы, такие как 14, 15, 16, 17, 18. Повторяемость землетрясений с К=14-18 для периода с 1889 г. по 2010 г (рисунок 2) выражается формулой:
1§ N = -0.435К + 6.368, Я2 = 0.98, где N - годовая частота землетрясений, К - энергетический класс, Я2 достоверности аппроксимации. 0,5
(4)
величина
12 -0,5
о
о
(О
т
-1,5
-2
► ^ч^
3 1 4 N 6 1 61 71 81
1дм = -0,4 ^52К + 6,368* = 0,9837
Энергетический класс K=lgE, Дж
Рисунок 2. График повторяемости землетрясений с К=14-18 Тянь-Шаня и районов сочленения Казахского щита, Тарима, Памира
Соответственно, возможное время повторения землетрясений:
1§Т = 0.435К - 6.368,Я2 = 0.98, где Т - возможное время повторения в год, К- энергетический класс. Вероятность повторения землетрясений выражается формулой:
0
^ Р = -0.435К + 7.92, Я2 = 0.98, (6)
где Р - вероятность в %, К- энергетический класс.
Повторяемость землетрясений с К=14-17 для периода с 1944 г. по 2010 г. выражается формулой:
1§ N = -0.397К + 5.776, Я2 = 0.98, (7)
где N - годовая частота землетрясений, К=14-17 - энергетический класс, Я2 - величина достоверности аппроксимации. Возможное время повторения землетрясения:
1§Т = 0.397К - 5.776,Я2 = 0.98, (8)
где Т - возможное время повторения в год, К- энергетический класс. Вероятность повторения землетрясений выражается формулой:
^ Р = -0.397К + 7.30, Я2 = 0.98, (9)
где Р - вероятность в %, К=14-17 - энергетический класс, Я2 - величина достоверности аппроксимации. Вероятность повторения землетрясений Р1 другого интервала энергетических классов К можно определить по формуле:
Р = N1 / X N , (10)
где №-число землетрясений с энергетическим классом К по формуле (7), сумма чисел землетрясений в фиксированном интервале классов землетрясений. В таблице 1 приведено расчётное вероятное время повторения землетрясений с К=14-17, а в таблице 2 - вероятность повторения землетрясений по формулам (8, 9), соответственно.
Таблица 1.
Вероятное время повторения землетрясений с K=14-17 Тянь-Шаня
Энергетический класс К= 1вЕ, Дж Вероятное время повторения землетрясения, год
14 0.6
15 1.5
16 3.8
17 9.4
Таблица 2.
Вероятность повторения землетрясений с K=14-17 Тянь-Шаня
Энергетический класс К= 1§Е, Дж Вероятность повторения землетрясения Р, %
14 55
15 22
16 8
17 3
В связи с вышеизложенным следует отметить, что при оценке сейсмической опасности необходимо дифференцированно определить возможность всех землетрясений К > 13, которые могут произойти и привести к повреждению и разрушению зданий и сооружений, а не ограничиваться определением максимального энергетического класса Кмах или максимальной магнитуды определённой сейсмической зоны.
Цикличность периодов сейсмической активизации и затишья последовательности максимального энергетического класса Кмах землетрясений [9, 13,
14] является следующим важным параметром динамики сейсмичности. Выше на графике кумулятивной сейсмической энергии Тянь-Шаня и районов сочленения Казахского щита, Тарима, Памира (см. рисунок 1) выделены периоды сейсмической активизации, разделённые периодами понижения активизации. В работе [9] на основе анализа изменения максимальных годовых энергетических классов Км за 1900-2010 гг. выделены три фазы активизации и три фазы затишья относительно среднего Кмах =14.8. С точки зрения теории статистики уровень среднего значения обеспечивает 50% вероятность выделения аномалии. Для более точного выделения циклов сейсмической активизации нами уточнена выборка значений максимальных годовых энергетических классов Кмах за 1883-2011 гг., определены среднее значение Кмах=14,76 и величина стандартного отклонения Б = 1.58 (рисунок 3). На основе уровня (14.76 +1.58) = 16.34 с более 68% обеспечением вероятности определения периодов сейсмической активизации, выделены периоды сейсмической активизации и затишья (таблица 3). 19,5
18,5
17,5
16,5
15,5
14,5
13,5
12,5
1882 1892 1902 1912 1922 1932 1942 1952 1962 1972 1982 1992 2002 2012 2022
Время, год
Рисунок 3. Изменение значений максимальных годовых энергетических классов Кмах землетрясений Тянь-Шаня и районов сочленения Казахского щита, Тарима, Памира в квадрате ф=38°- 45° Х=64.5°- 85° за 1883-2011 гг. Пунктирной линией обозначено среднее значение Сф , пунктирной линией с точкой - Сф+о уровень 68 % вероятности.
В первом и во втором периодах активизации проявились катастрофические землетрясения. В третьем периоде активизации произошли четыре крупных землетрясения. В четвёртом периоде активизации проявились пять крупных землетрясений. Продолжительность наблюдённых периодов активизации различная, достигает до 19 лет.
Аналогично, продолжительность отмеченных периодов сейсмического затишья различная, достигает до 32 лет.
Таблица 3.
Периоды сейсмической активизации и затишья Кмах годовых
Периоды сейсмической Продолжи- Периоды Продолжи-
№ активизации, годы тельность, лет сейсмического затишья, годы тельность, лет
1 с 1985 по1889 5 с 1890 по1901 12
2 с 1902 по1911 10 с 1912 по1943 32
3 с 1944 по1955 12 с 1956 по1973 18
4 с 1974 по1992 19 с 1993 не завершённая
На пиках сейсмической активизации проявились крупные землетрясения: Чиликское (1989, К=18.5), Кашгарское (1902, К=17.6), Каратагское (1907, ^17), Кеминское (1911, ^17.8), Чаткальское (1946, ^17), Хаитское (1949, К=17), Маркансуйское (1974, К=16.6), Газлийское (1984, К=14), Суусамырское (1992, К=17). При этом более определённо выделяются сейсмические циклы относительно пиков сейсмических активизаций. Длительность сейсмического цикла составляла: 12 лет (1889-1911), 35 лет (1911-1946), 43 года (1949-1992).
Следует отметить, что в пределах вышеуказанных периодов активизации отмечаются короткопериодные относительные затишья, а в периодах затишья - короткопериодные относительные активизации (см. рисунок 3). Чередование разных периодов активизации и затишья даёт основание предполагать, что для более детального изучения динамики сейсмичности необходимы исследования гармонических составляющих последовательности Кмах землетрясений.
Гармонические составляющие последовательности землетрясений - следующий важный параметр динамики сейсмичности [13, 14]. Для определения гармонических составляющих нами проведён спектральный анализ значений максимальных годовых энергетических классов землетрясений Тянь-Шаня и районов сочленения Казахского щита, Тарима, Памира за 1983-2011 гг. с использованием метода Фурье. Количество гармоник выбрано так, чтобы разница экспериментальных Б(х) и расчётных Б(х) максимальных энергетических классов составляли сотые доли и менее, т.е. эти ряды сходились. Такое относительно строгое условие (требование) было достигнуто при значительном количестве гармоник, например, около 100. Функция Б(х) представляет собой сумму гармоник. Графики функций Б(х) и Б(х) приведены на рисунке 4. Они в основном совпадают, числовые ряды сходятся. Это означает, что сумма выявленных гармоник с различными периодами, амплитудами и фазами достаточно точно дают последовательные значения максимального энергетического класса землетрясений.
Рисунок 4. Графики изменения значений максимальных годовых экспериментальных S(t) и расчетных F(t) энергетических классов землетрясений Тянь-Шаня и районов сочленения Казахского щита, Тарима, Памира в квадрате ф=38°- 45° с.ш. Х=64.5°- 85°в.д. за 1883-2011гг. (от -64 по+64).
Спектр периодических составляющих последовательности землетрясений Тянь-Шаня и районов сочленения Казахского щита, Тарима, Памира линейчатый (рисунок 5, таблица 4).
0.5" 0.45"
0.4" 0.35"
0.2" 0.15" 0.1" 0.05
50
Тк
А
к
0
10
20
30
40
60
70
80
90
100
Рисунок 5. Спектр гармоник последовательности Кмах землетрясений Тянь-Шаня и районов сочленения Казахского щита, Тарима, Памира в квадрате ф=38°- 45° с.ш. Х=64.5°-85° в.д. за 1883-2011 гг. Амплитуда гармоники обозначена Ак (ордината), а период гармоники - Тк (абсцисса).
Линейчатый спектр означает, что данная область имеет дискретные собственные частоты выделения сейсмической энергии. Они представляют собой своеобразный квант энергии. В связи с этим можно отметить, что геофизическая среда дискретная, где взаимодействуют внутренние и внешние процессы с различной периодичностью и природы.
Следует отметить, что гармоники сейсмичности с относительно длинными периодами (условно более 9 лет) совпадают с периодами, в частности, изменения солнечной активности (22, 11 лет) и с магнитогидродинамическими колебаниями. Гармоники сейсмичности со средними (условно 3-7 лет) периодами совпадают с гравитационными волнами, а высокочастотные гармоники (менее 3 лет) сейсмичности - с внутренними гравитационными волнами (в слоях Земли) и собственными колебаниями Земли.
Таблица 4.
Амплитуды (Ак, в долях энергетического класса Км), периоды (Тк, в год), фазы ^к, в градусах) ряда некоторых гармонических составляющих (с первой по 50 гармоники),
номер гармоники (к)
к - Ак- Тк- wk - к - Ак- Тк- wk -
номер амплитуда период фаза номер амплитуда период фаза
гармон гармон
1 0.032 128 59.687 26 0.133 4.923 18.107
2 0.117 64 -19.941 27 0.155 4.741 -89.567
3 0.185 42.67 0.525 28 0.356 4.571 48.03
4 0.289 32 83.664 29 0.243 4.414 16.104
5 0.195 25.6 -27.946 30 0.324 4.267 -81.198
6 0.181 21.33 39.258 31 0.061 4.129 79.596
7 0.244 18.29 -18.125 32 0.06 4 31.714
8 0.046 16 -27.971 33 0.203 3.876 17.628
9 0.116 14.22 64.211 34 0.068 3.765 -74.679
10 0.018 12.8 81.281 35 0.244 3.657 13.11
11 0.202 11.64 67.873 36 0.102 3.5556 -88.319
12 0.144 10.67 -47.223 37 0.097 3.459 -30.425
13 0.233 9.846 40.261 38 0.017 3.368 -41.557
14 0.119 9.143 -65.376 39 0.125 3.282 -21.143
15 0.204 8.533 84.482 40 0.084 3.2 50.838
16 0.437 8 -53.273 41 0.226 3.122 -55.631
17 0.296 7.529 87.182 42 0.032 3.048 88.371
18 0.28 7.111 61.843 43 0.133 2.977 -19.639
19 0.209 6.737 -76.444 44 0.13 2.909 39.294
20 0.182 6.4 46.61 45 0.241 2.844 27.153
21 0.061 6.095 69.542 46 0.227 2.783 -29.762
22 0.178 5.818 -71.195 47 0.199 2.723 -30.876
23 0.081 5.565 14.081 48 0.07 2.667 47.979
24 0.203 5.333 -79.957 49 0.089 2.612 55.762
25 0.164 5.12 33.602 50 0.115 2.56 -17.772
Здесь выделяются преимущественные характерные гармоники с относительно большими амплитудами, например, Ак > 0.20: Т4=32 год,Т7=18.2 год, Тп=11.6 лет, Тп=9.8 лет, Т15=8.5 лет, Т16 = 8 лет, Тп=7.5 лет, Т18=7.1 год, Т19=6.7 лет, Т24 = 5.3 год, Т28=4.57 лет, Т29=4.4 год, Т30 = 4.26 лет, Т33=3.88 лет, Т35=3.66 лет, Т41 = 3.12 год, Т45 = 2.84 год, Т46=2.78 лет. Гармоники с близкими периодами вызывают своего рода эффект биения.
Отмечено, что для землетрясений характерны определённые наборы избранных гармоник - системы своеобразных квантов энергий, которые отражают геодинамику дискретной среды Тянь-Шаня, в том числе динамику сейсмичности, предопределённой
внутренними и внешними процессами различной природы. В таблице 5 приведены некоторые из них.
Таблица 5.
Наборы характерных (ряда) гармоник крупных землетрясений на пиках сейсмической активизации (1889, 1902, 1907, 1911, 1946, 1949, 1974, 1984, 1992 гг.)
Землетрясение Периоды гармоник T, лет (год)
Чиликское 64, 32, 21.3, 14.2, 11.6, 9.8, 7.1, 6.7, 6.4, 4.4, 4.2, 3.8, 3.6, 2.8
Кашгарское 64, 25.6, 21.3, 14.2, 7.1, 6.7, 6.4, 5.8, 4.9, 4.4, 2.7
Каратагское 64, 42.6, 25.6, 21.3, 14.2, 10.6, 5.3, 5.1, 4.7, 4.5, 4.4
Кеминское 64, 42.6, 32, 21.3, 11.6, 8.5, 7.1, 5.3, 5.1, 4.7, 4.5, 4.4, 4.2, 3.8, 3.6, 2.8, 2.7
Чаткалское 32, 21.3, 14.2, 11.6, 8.5, 7.5, 7.1
Хаитское 42.6, 32, 21.3, 18.2, 14.2, 9.8, 8.5, 7.1, 6.4, 5.1, 4.9, 4.5, 4.4, 3.8, 3.6, 2.8, 2.7
Маркансуйское 64, 32, 21.3, 18.2, 14.2, 10.6, 8, 6.4, 5.8, 5.1, 4.9, 4.5, 4.4, 4.2, 3.8, 3.6
Газлийское 32, 25.6, 11.6, 10.6, 8, 7.5, 7.1, 6.7, 5.1, 4.9, 4.7, 4.5, 4.4, 4.2, 3.8, 2.7
Суусамырское 42.6, 21.3, 18.2, 14.2, 8.5, 8, 7.5, 7.1, 6.7, 5.8, 4.7, 4.4, 4.2, 3.6, 3.1
Число гармоник в наборах рассмотренных крупных землетрясений различное. Периоды некоторых гармоник в наборах совпадают. В связи с этим можно сказать, что оценка ожидаемой сейсмической опасности (даже периода повышенной вероятности) по сумме ограниченных количеством гармоник содержит некоторую неопределённость. Hеопределённость оценки сейсмической опасности может возрастать, когда сумма гармоник определяется без учёта их фазы.
Заключение
1. Ш данном (начальном) этапе исследования определены и рассмотрены параметры динамики сейсмичности Тянь-Шаня: чередующиеся периоды (частота) сейсмической активизации и затишья в последовательности землетрясений геофизической среды; накопление и высвобождение энергии; повторяемость землетрясений; гармонические составляющие последовательности магнитуд или энергетических классов (в частности максимальных годовых, месячных и т.д.) землетрясения. Получены эмпирические формулы изменения динамических параметров сейсмичности, которые выражают развитие сейсмического процесса в едином тектоническом блоке Тянь-Шаня. Отмечено, что одним из фундаментальных параметров сейсмичности являются «кванты» сейсмических энергий, выраженные в виде гармонических составляющих в последовательности землетрясений. Гармоники с близкими периодами вызывают своего рода эффект биения.
2. Динамика сейсмичности является новым направлением сейсмологии и геодинамики дискретной геофизической среды, и открывает перспективные горизонты в исследовании фундаментальных проблем.
Литература
1. Omuralieva A., Nakajima J., Hasegawa A. Three-dimensional seismic velocity structure of the crust beneath the central Tien Shan, Kyrgyzstan: Implications for large _ and small -scale mountain building. // Tectonophysics, 2009, 485, 30-44.
2. Касахара К. Механика землетрясений M. Мир,1985. 264 с.
3. Scholz C. H. The Mechanics of earthquakes and faulting (2nd edition). Cambridge University press, 2001. 471 p.
4. Turcotte D., V. Keilis-Borok V. Dynamics of seismicity. Project EAR-9804859. 1998-2001.
5. Сафонов Д.А. Динамика сейсмичности Южного Сахалина на основе современных инстументальных и макросейсмических данных. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Южно-Сахалинск, 2008. P.146.
6. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР. Под редакцией Кондорской Н.В., Шебалина Н.В. М: Наука, 1977. 536 с.
7. Catalogue of earthquakes in Tian Shan Area. Inland Earthquake. Vol. 11.Supplement, 1997.184 p.
8. Джанузаков К.Д., Омуралиев М., Омуралиева А., Ильясов Б.И., Гребенникова В.В. Сильные землетрясения Тянь-Шаня (в пределах территории Кыргызстана и прилегающих районов стран Центральной Азии). Бишкек: Илим. 2003. 216 с.
9. Мамыров Э., Маханькова В.А. Анализ квазипериодичности проявления слабых и сильных землетрясений Тянь-Шаня. //Наука и новые технологии. 2010. №2. С.66-78.
10. Каталог землетрясений Геологической службы США / USGS <http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/>.
11. Tsuboi C. Time rate of earthquake energy release in and near Japan. //Proc. Jap. Acad, 1965, 41,392-7.
12. Gutenberg B., Richter C.F. Frequency of earthquakes in California. //Bull. Seismol. Soc. Am., 1944, 34, 185-8.
13. Омуралиев М., Омуралиева А., Землянский А.А. Способ определения места и силы крупного землетрясения за наступающий год и его кварталы, месяцы. Патент KG 1266 C1. 2010.
14. Омуралиев М., Омуралиева А., Землянский А.А. Управляющие параметры проявления сильных землетрясений в зонах активных разломов Тянь-Шаня. //Сборник докладов 7-гоКазахстанско-Китайского Международного Симпозиума 2-4 июня, 2010 г. «Прогноз землетрясений, оценка сейсмической опасности и сейсмического риска Центральной Азии». Алматы, 2010. С. 161-165.
Рецензент: д.ф.-м.н. Муралиев А.М.
