книги из ГПНТБ / Карапетян Н.К. Спектры сейсмических колебаний на территории Армении

При этом два землетрясения (2 и 16) имеют одинаковую глу­ бину залегания очага h=0; эпицентры этих землетрясении расположены от станции «Кировабад» примерно на одинако­ вых расстояниях (соответственно, 203 и 217 км), но второе

Рис. 1.52. Амплитудные спектры прямом продольной волны, при землетря­ сении 19. V I I 1954 г. (станция «Кировабад»).

95

землетрясение значительно большей силы ( M ^ i ' / o ) . Сравне­ ние амплитудных спектров прямых продольных волн для зем­ летрясении 2 и 16 показывает, что с увеличением силы земле­ трясения величина преобладающего периода заметно увеличи­ вается на горизонтальных составляющих и почти не изменяется

<Р

таи составляющая С -Hi

5 Г<„

СОСто1лШ*си4ЛЯ Ь "В

Q0M35

бкргпик составляющая

Рис. 1.53. Амплитудные спектры прямой продольной волны при землетря­ сении 16. V I I I 1955 г. (станция «Кировабад»).

94

для вертикальной составляющей. При этом максимальное зна­ чение спектральной плотности амплитуды увеличивается по вертикальной составляющей и составляющей С—10 в 5,5 раза, а по составляющей 3—В в 7,2 раза.

При сравнении амплитудных спектров прямых продоль­ ных волн для землетрясений 2 и 9 (соответственно, рис. 1.52 п 1.53), эпицентры которых расположены примерно на одина­ ковом расстоянии от станции «Кировабад» (соответственно, 203 и 219 км), но глубины залегания очагов разные (соответ­ ственно, 0 и 28 км), можно отметить, что с увеличением глу­ бины залегания очага величина преобладающего периода по горизонтальным составляющим уменьшается, а по вертикаль­ ной составляющей—увеличивается. При этом характер ам­ плитудных спектров вертикальной составляющей и состав­ ляющей 3—В почти не изменяется, а на амплитудном спектре составляющей С—Ю с увеличением глубины залегания очага увеличивается число пиков.

Представляет интерес сравнение амплитудных спектров прямых продольных волн, полученных по сейсмограммам обеих станций «Ереван» и «Кировабад» для одного и того же землетрясения. Для землетрясений 2 и 9 амплитудные спект­ ры прямых продольных волн получены по сейсмограммам стан­ ций «Ереван» и «Кировабад». При сравнении спектров земле­ трясения 2 можно отметить, что с увеличением эпицентрального расстояния в 1,5 раза максимальное значение спектральной плотности амплитуды уменьшается по вертикальной составляю­ щей в 1,2 раза, по составляющей С—Ю—в 2 раза, а по состав­

ляющей 3—В величина ФП111Х почти не изменяется. При этом ве­ личина преобладающего периода по горизонтальным состав­

ляющим увеличивается, а по вертикальной составляющей— уменьшается. С увеличением эпицентрального расстояния чи­ сло пиков на амплитудном спектре увеличивается, что особен­ но заметно на вертикальной составляющей.

При рассмотрении амплитудных спектров, полученных по •сейсмограммам станций «Ереван» и «Кировабад» для земле­ трясения 16.VIII 1955 г., имевшего глубину залегания очага 28 км (землетрясение 9 на рис. 1.47), можно отметить, что с увеличением эпицентрального расстояния почти в 2 раза максимальное значение спектральной плотности амплитуды уменьшается по составляющей С—Ю в 3,2 раза, по вертикаль­ ной составляющей—в 1,6 раза.

Согласно амплитудным спектрам землетрясения 9 вели­ чина преобладающего периода прямых продольных волн с увеличением эпицентрального расстояния по горизонтальным

95

составляющим, как и в случае землетрясения 2, увеличива­ ется, а по вертикальной составляющей величина Т| П .1 х не изме­ няется.

Следует учесть, что вышеприведенные выводы в опреде­ ленной мере могут быть вызваны также различием геологи­ ческих условий распространения волн в направлении к сейсмостанцпям «Кировабад» и «Ереван».

Для остальных землетрясении Ахалкалакской группы очагов были получены амплитудные спектры днффрагнрованпых продольных волн. При этом только в одном случае (зем­ летрясение 15 на рис. 1.47) получены амплитудные спектры дпффрагмрованнон на границе «гранит»—«базальт» продоль­ ной волны. Для остальных случаев (землетрясения 3, 6, 30, 31, 32, 33 и 34 на рис. 1.47) получены амплитудные спектры дпффрагпрованных на границе земной коры продольных волн.

Сравнение вычисленных по сейсмограммам станции «Ки­ ровабад» спектров диффрагированных продольных волн со спектрами прямых продольных воли по сейсмограммам стан­ ции «Ереван», полученных при одних и тех же землетрясе­ ниях, не представляется возможным из-за разнотипности волн. Рассмотрение спектров продольных волн Р, записанных на станции «Кировабад», показывает, что действительно эти спектры отличаются от спектров прямых продольных волн, записанных на станции «Ереван», что может быть объяснено как разнотипностью воли, так и различием геологических условий распространения волн в обоих случаях. В случае волн Р спектры имеют более изрезанный характер, т. е. большее число четких пиков. На спектрах волн Р наблюдаются два или даже несколько почти равнозначных пика, мало отличаю­ щихся по величине от максимального значения спектральной плотности амплитуды. Преобладающий период при этом, в основном, увеличивается. В качестве примера на рис. 1.54 при­ ведены амплитудные спектры волны Р, записанной на стан­ ции «Кировабад» при землетрясении от 30.VII 1954 г. .(земле­ трясение 3 на рис. 1.47). Амплитудные спектры прямых про­ дольных волн, записанных на станциг «Ереван» при этом землетрясении приведены на рис. 1.48. Интересно отметить, что на спектрах волн Р Ахалкалакской группы землетрясе­ ний, записанных на станции «Кировабад», наблюдается пик при периоде 0,15 сек. При относительно сильных землетря­ сениях (М=3'/2—5) этот пик становится особенно четким.

В случае волн Р с увеличением силы землетрясения так­ же увеличивается преооладающий период и интенсивность длиннопериодной части спектра. При этом максимальные значения спектральной плотности амплитуды при увеличении

йб

М от З'/г до 34/5 (соответственно, землетрясения 34 и 33) воз­ растают по составляющей С—Ю в 1,7 раза, по составляющей 3—В—в 1,6 раза и по вертикальной составляющей—в 1.2 раза, а при увеличении М от 34/s до 5 (соответственно, землетря­ сения 33 и 30) величина Ф„,а х возрастает по составляющей С—Ю в 5,6 раза, по составляющей 3—В—в 6 раз и по верти­ кальной составляющей—в 4,7 раза. Следовательно, для волн Р в диапазоне М = 372—5 при увеличении на каждые 0.1 вели­ чина Ф,„а х возрастает примерно в 0,5 раза.

Наблюдаемое на спектрах прямых продольных волн уве­ личение числа пиков и уменьшение величины преобладающего периода при увеличении глубины залегания очага.для этой группы землетрясений в случае диффрагированных волн Р не всегда имеет место.

Установить зависимость спектра волн Р от эшщентральмого расстояния для Ахалкалакской группы землетрясении не удалось ввиду того, что расстояния от эпицентров земле­ трясений этой группы до станции «Кировабад» мало отли­ чаются.

Эпицентр землетрясения, происшедшего 6.VI 1958 г. (но­ мер 17 на рис. 1.47), расположен северо-восточнее Ахалка­ лакской группы очагов землетрясений, около г. Душети. Очаг землетрясения 17 расположен на глубине 20 км' Магнитуда землетрясения равна З'/г- Оно ощущалось в Тбилиси силой 5 баллов. Сейсмические станции «Кировабад» и «Ереван» на­ ходятся на одинаковом расстоянии (206 км) от эпицентра этого землетрясения. Азимут эпицентра относительно станции «Кировабад» составляет 315°, а относительно станции «Ере­ ван»—4°. Амплитудные спектры продольных волн Р, получен­ ные по сейсмограммам обеих станций, имеют одинаковый ха­ рактер и почти не отличаются по характеру от амплитудных спектров волн Р Ахалкалакской группы землетрясений. Согла­ сно амплитудным спектрам горизонтальных составляющих землетрясения 17, преобладающие периоды для сейсмических станций «Ереван» и «Кировабад» также равны. Максималь­ ные значения спектральной плотности амплитуды волн Р, вы­ численные по всем трем составляющим записи колебаний почвы станции «Ереван», в три раза больше, чем для станции

Душети—Кировабад.

Эпицентр землетрясения 26, происшедшего 18. IV 1959 г., также расположен на юго-восточных отрогах Большого Кав­ каза, но восточнее эпицентра землетрясения 17, около г. Бе-

98

локаны. Очаг этого землетрясения расположен в промежу­ точном слое на глубине 50 км. Азимут эпицентра относитель­ но станции «Кировабад» равен 6°, а относительно станции

максимальных значении спектральной плотности амплитуды, что можно объяснить разнотипностью волн, различием геоло­ гического строения на пути прохождения волн, а также раз­

с е и и й (землетрясения 1, 4, 5 и 7 на рис. 1.47), очаги которых расположены в восточной части Малого Кавказа между го­ родами Ереван и Кировабад, получены амплитудные спектры прямых продольных воли.

Для землетрясения 1, происшедшего 23.V 1954 г.,-ампли­ тудные спектры получены по сейсмограммам станций «Ере­ ван» (рис. 1.55) и «Кировабад» (рис. 1.56). Согласно этим спектрам, с увеличением эпицентрального расстояния в пять раз максимальное значение спектральной плотности амплиту­

смысле геологического строения путь. Поэтому, несмотря на то, что очаг землетрясения 7 расположен в подкоровом слое на глубине примерно 60 км, а очаг землетрясения 1—в первом слое на глубине 24 км, представляет интерес сравнение ампли­ тудных спектров продольных волн, записанных станцией «Кировабад» при землетрясении 1 (рис. 1.56) и станцией «Ереван» при землетрясении 7 (рис. 1.57). Следует отметить, что характер амплитудных спектров в общем сохраняется.

Амплитудные спектры прямых продольных волн, полу­ ченные по сейсмограммам станции «Ереван» двух других землетрясений (4 и 5 на рис. 1.47) этой группы, происшедших 29.IX 1954 г., аналогичны амплитудным спектрам волн Р стан­ ции «Ереван» при землетрясении 1. При этом очаги земле­ трясений 4 и 5 также расположены в первом слое (п-Ол'лг).

99

О 1 2 3 4 5 Т с е к

Рис. 1.56. Амплитудные спектры прямой продольной волны, записанной на станции «Кировабад» при землетрясении 23. V 1954 г.

Следующая И р а н с к а я г р у п п а з е м л е т р я с е н и й является самой многочисленной из рассмотренных. Эпицентры землетрясений этой группы можно разделить на несколько подгрупп, расположенных на различных расстояниях от

101

составляющая С-Ю

5 Тсек

мм. сек

составляющая 3-В

0.001

0.0005

вертик. составляющая

0.00025

Тсек

Рис [.57. Амплитудные спектры прямой продольной волны, записанной на станции «Ереван» при землетрясении 14. IV 1955 г.

се1"1смостанций «Ереван» и «Кировабад». Наиболее близко, севернее г. Маку, расположен эпицентр землетрясения 25 с магнитудой М = 31'/2. Землетрясение 25 произошло 19.1 1959 г.