авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

Количественные модели концентрации напряжений в зонах сейсмоактивных разломов земной коры

-- [ Страница 3 ] --

Сейсмотектонический подход. В количественной схеме сейсмотектонический процесс является концентрацией избыточных напряжений в зонах активных разломов вследствие современных движений земной коры. Она соответствует задаче определения концентрации напряжений в структурах геологической среды таким образом, чтобы смещения на основании одного пласта могли повлечь за собой деформацию находящихся над ними более мягких напластований, под которыми сосредоточены локальные концентраторы. В первом приближении, эти напластования из-за сложности математических выкладок и решений можем считать однородными в пределах усредненности физических параметров для каждой однородности пластов и структур. Тогда переходим к следующей задаче. Пусть полупространство со структурированными разрывами вертикального или субвертикального расположения находится в предварительно напряженном состоянии, которое вызывает деформации в ближней зоне имеющихся структур. Для определения картины распределения полей напряжений и области максимальных касательных напряжений система координат выбрана так, чтобы область, входящая в схему, например, участок Западного Тянь-Шаня, находилась на первой четверти координатной системы, начало которой установлено в нижнем левом углу схемы.

Сейсмофизический подход полностью основан на данных сейсмометрии, по которым уже определены механизмы очагов землетрясений. Если в предыдущем подходе перемещения выбирались по данным геодезических и тектонических съемок, то здесь на базе эмпирических формул, согласно заданным значениям, по механизму разрыва в очаге и тензору Грина для перемещений u,v,w вычисляются те же напряжения xy. Решение задачи о сосредоточенной силе в пространстве следующее:

где u,v,w - компоненты вектора перемещений; x 0,y0 - точки приложения сил (точки сингулярности); P,Q,N - соответствующие компоненты силы по направлениям осей x,y,z,

размерность P,Q,N- кГ.

Пусть xi,yi,zi соответствуют точке подвижки от исходной по i-той площадке разрыва с падением . Тогда функция ij(u,v,w), удовлетворяющая уравнение Ламе для пространства при определенных P,Q,N и соответствующем i, отображает картину этого распределения. При этом можем предположить, что точки x0,y0,z0 и x0j,y0j,z0j приложения сосредоточенной силы находятся в середине разрыва. Например, для точки приложения силы в разрыве (x01,y01,z01) его -тый конец является точкой вычисления перемещений по нему. Ориентацию vi0 по отношению к u,v,w в пространстве определяем, пользуясь формулами перехода а также

. Отметим, что, если значения 0, можно найти из построенных механизмов очагов или по данным полевых тектонофизических съемок, то вертикальное перемещение - по вычисленным интегралам. Пользуясь xy =Exy и подставив соответствующие выражения из решения математической модели для произвольного внутреннего концентратора, вычитая из него решение для области без концентратора, получим разницу двух состояний. Разница (или вариация) двух напряженных состояний в приразломных зонах будет:

где V- объем очаговой зоны равен 101,24-4,47M км (по Ю.В.Ризниченко), 1=k010 - падение напряжения (разница двух упругих состояний при наличии первого разрыва), где ks1~tg; 2=k020- падение напряжения при наличии второго разрыва, где ks2~tg. Пользуясь выражениями 0= V0=108+1,1M; lg=0,19М+0,36 и подставив их вместо xy, и 0 с учетом , а также при осредненных значениях =0,25; =2,6 г/cm; а/b=35; c/d=25, получим для магнитуды выражение, связывающее М с деформацией в очаге 0 и падающим напряжением 0:

М=11,4+2,37 lg0+1,54 lg0.

Разделив известное среднее значение смещения поверхности Тянь-шаньского орогена за современный период на толщину земной коры, можно приблизительно оценить верхнюю границу средней деформации. Средний уровень сейсмической активизации Восточного Узбекистана, по данным Р.Н.Ибрагимова, И.Б.Яковлевой (1983, 1994), составляет от 20 до 50 лет (среднее 30). Поэтому 0=тект.х30 будет тем вероятным значением вариации деформации, при котором реализуется соответствующий процесс с падением напряжений в пределах той длины разрыва, критические размеры которой соответствовали бы длине внутреннего концентратора при этом же значении деформации (при прочих равных условиях).

Рассмотрим район горных сооружений Тамдытау и Джетымтау (Центральный Кызылкум), в которых интенсивно развиваются гигантские трещины. Общая длина этих трещин L=77км, средняя ширина открытой части D0=3м. Глубина известна по инструментальным наблюдениям - H=110м. Согласно мировым эмпирическим формулам, вычисленные значения магнитуды по разным выражениям соответствуют значению глубины раскрывшейся трещины H : М=8,3; по значению ширины раскрывшейся трещины D0: М=7,8; по значению длины раскрывшейся трещины L: М=7,97. Принимая за среднее из них М=8 и используя эмпирические зависимости, получим радиус зоны существенных деформаций r=53,6км. Являются ли эти гигантские трещины следом палеоземлетрясений с вычисленной магнитудой, вопрос спорный. Следует отметить, что при исследовании динамики земной коры В.И.Уломовым (1976) допущено предположение о существовании сильных палеоземлетрясений в Западном Узбекистане. С другой стороны, в 170 км от этого участка произошли три сильнейших Газлийских землетрясения 1976,1984гг. с М7 (Газлийские землетрясения…,1986). Это подтверждает возможность существования в этом районе палеоземлетрясений с указанной магнитудой. В таком предположении, смещение на поверхности Земли d0=149,95см при средней ширине раскрывшейся части трещины на поверхности будет D0=250см. Такие перемещения земной поверхности данного района не очень спорны. По данным геодезических съемок, за последние 40 лет район поднялся на 40-50см. Скорость движения, по геодинамическим данным, превышает 10-20мм/год (Д.Х.Якубов,1990).

А.К.Ходжаев (1985), изучая палеосейсмодислокации некоторых участков Восточного Узбекистана, допускает возможность существования исторических палеоземлетрясений М >7 и более в районе Чаткало-Кураминской горной зоны (табл.1). По палеотектоническим данным можно рассчитать вероятную магнитуду на основе выявленных нами зависимостей. Например, для сейсмогенной структуры Сандалаш градиент скоростей новейших тектонических движений составляют v=0,7-1,010-8год-1, максимальные относительные вертикальные смещения превышают 4,5м. Ширина достигает 5-8м, видимая протяженность - 0,7-0,9км.

Область разброса палеосейсмодислокаций - приблизительно в пределах 5км. Тип палеосейсмоструктуры - сейсмотектонический. По тем же данным, предполагаемая максимальная величина магнитуды, образовавшей эти палеосейсмодислокации, М=7. Нами проведены расчеты и сопоставление результатов на основе этих данных, пользуясь вышеизложенными математическими моделями и эмпирическими формулами для каждой структуры отдельно. В табл.1 показаны параметры палеосейсмоструктур и результаты расчетов возможных магнитуд палеоземлетрясений по этим параметрам.

Таблица 1

Данные о палеосейсмодислокациях, сопоставление значений

параметров и магнитуд по ним

Палеоструктура Сандалаш Терс Кальтагол Карабугуз Кугала
Деформация о х10-5 1,50 0,83 2,7 1,30 1,3 0
Сброс напряжений в бар. 90,0 90,0 90,0 95,0 95,0
Глуб. разрыва h, м 50,0 50,0 25,0 80,0 50,0
Магнитуда по глубине 7,56 7,56 7,10 7,78 7,56
Ширина разрыва Do, см 80,0 35,0 80,0 50,0
Магнитуда по ширине Do 7,39 7,57 7,35 7,45
Амплитуда смещения do 45,0 25,0 80,0 40,0 40,0
Магнитуда по смещению 6,72 6,39 7,05 6,62 7,96
Длины глав.разрыв. L, км 5,00 5,00 25,0 9,00 15,0
Магнитуда по L 5,99 5,99 7,16 6,42 6,79
Зона деформации r, км 25,0 15,0 35,0 35,0 50,0
Магнитуда по r 6,73 6,29 7,02 7,02 7,33
Ср.магнитуда по модели 6,86 6,80 6,92 7,11 7,11
Ср.магнитуда по палеоданным (А.К.Ходжаев) 7,00 7,00 6,50 7,20 7,20
Общее среднее 6,91 6,85 6,85 7,10 7,24


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |
 

Похожие работы:








 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.