
книги из ГПНТБ / Карапетян Н.К. Спектры сейсмических колебаний на территории Армении
.pdfсоставляющая С-Ю
составляющая 3-В
Q0005r
вертик. составляющая
О |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
7.0 |
тсек. |
Fnc. I.r2. |
Амплитудные |
спектры прямой |
поперечной |
волны, |
записанной на |
|||
станции «Кировабад» |
при землетрясении 19. V I I |
1954 г. |
|
ральной плотности амплитуды по всем составляющим остает ся постоянным. Характер амплитудных спектров также, в ос новном, сохраняется, особенно иа горизонтальных составляю щих.
Для землетрясений 2, 3 и 33 амплитудные спектры пря мых поперечных волн получены по сейсмограммам станции
123
«Ереван» и «Кировабад». Сопоставление амплитудных спект ров волн S, полученных по сейсмограммам станций «Ереван» (рис. 1.68) и «Кировабад» (рис. 1.72) при землетрясении 2. показывает, что при увеличении эпицентрального расстояния в 1,5 раза максимальное значение спектральной плотности амплитуды уменьшается по составляющей С—Ю в 5,7 раза,
по составляющей 3—В—в 7,1 раза, а по вертикальной |
со |
ставляющей величина Ф т а х уменьшается всего на 10%. |
Уве |
личения величины преобладающего периода с возрастанием эпицентрального расстояния при этом землетрясении не наблюдается.
Сравнение амплитудных спектров вол'1-rS, полученных по сейсмограммам станции «Ереван» и «Кировабад» при земле трясении 3, показывает, что с увеличением эпнцентральнога расстояния в 2,3 раза величина преобладающего периода уве личивается по вертикальной составляющей на 40%, по состав ляющей 3—В—на 10%. Максимальное значение спектральной плотности амплитуды при этом уменьшается по горизонталь
ным составляющим в 4,4 раза, а по вертикальной |
составляю |
|
щей—2.4 раза. |
_ |
|
Согласно амплитудным |
спектрам волн ь, |
полученным |
по сейсмограммам станций «Ереван» и «Кировабад» при зем
летрясении |
33, с увеличением эпицентрального расстояния в |
|||||||
1,7 |
раза максимальное |
значение |
спектральной |
плотности |
||||
амплитуды |
уменьшается |
по вертикальной |
составляющей и |
|||||
составляющей 3—В |
в 1,6 |
раза, |
а по составляющей |
С—Ю—в |
||||
4.7 |
раза. Увеличения преобладающего периода с возраста |
|||||||
нием эпицентрального |
расстояния |
при этом землетрясении |
||||||
не |
наблюдается. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким |
образом, |
при |
всех |
указанных |
землетрясениях |
Лхалкалакского нагорья с увеличением эпицентрального рас стояния происходит уменьшение величины Фl j i a x для прямых поперечных волн. Однако уменьшение Ф , | Щ при различных землетрясениях разное, что, по-видимому, вызвано различием динамических параметров самих очагов этих землетрясений.
Для остальных землетрясений Ахалкалакской группы очагов были получены амплитудные спектры диффрагированных на подошве земной коры поперечных волн. При этом для землетрясения 33 по сейсмограммам станции «Кировабад» получены амплитудные спектры и прямых (рис. 1.74), и диффрагпрованных (рис. 1.75) поперечных волн. Согласно этим спектрам, преобладающий период волн S при этом землетря сении по горизонтальным составляющим значительно больше,
чем для |
волнБ (в 1,8—2,2 раза), а по вертикальным состав |
ляющим |
преобладающие периоды волн S и S одинаковые. |
Максимальное значение спектральной плотности амплитуды
волн _S по горизонтальным |
составляющим больше, чем для |
||||
волн S, причем по составляющей С—Ю в 2,4 раза, а по состав |
|||||
ляющей 3—В |
в 1,2 раза. |
Величина |
Ф т а х по вертикальной |
||
составляющей для волн |
S в 1,3 раза меньше, чем для волн |
S. |
|||
Амплитудные |
спектры |
волн S и S |
по характеру кривых |
не |
идентичны, на этих спектрах имеются как схожие элементы, так и различия. Это же самое относится к остальным спект рам волн S Ахалкалакской группы очагов.
125
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
7 |
тсек |
|
JPHC. 1.74. Амплитудные спектры прямой поперечной волны, записанной на |
|||||||||||
|
станции «Кировабад» при землетрясении 16, |
X I I |
1959 г. |
|
|
||||||
Из |
двух |
землетрясений, очаги |
которых |
расположены |
на |
||||||
. ю г о - в о с т о ч н ы х |
о т р о г а х |
|
Б о л ь ш о г о |
К а в к а з |
|||||||
с к о г о |
х р е б т а , |
|
представляет |
интерес |
сравнение |
|
ам |
||||
плитудных |
спектров |
землетрясения |
17, |
эпицентр |
кото |
||||||
рого |
расположен |
на одинаковом расстоянии от сей |
|||||||||
смических |
станций |
|
«Ереван» и «Кировабад». По ха |
||||||||
рактеру кривых амплитудные |
спектры, |
полученные по |
сей |
||||||||
смограммам |
станций |
«Ереван» |
и «Кировабад», |
схожи. Вели- |
Рис. 1.75. Амплитудные спектры поперечной волны S, записанной на стан
ции «Кировабад» при землетрясении 16. X I I 1959 г.
чипа преобладающего периода по вертикальным составляю щим примерно одинаковая, но по горизонтальным составляю щим величина Т,„;,х на амплитудных спектрах, полученных по сейсмограммам станции «Ереван», значительно больше. При этом максимальное значение спектральной плотности ампли туды волн S вертикальных составляющих и составляющих 3 В, согласно амплитудным спектрам, полученным по сейсмограммам обеих станции—«Ереван» и «Кировабад», при мерно одинаковые, а по составляющей С—Ю величина Фтах на амплитудном спектре, полученном по сейсмограммам стан ции «Ереван», почти в 3 раза больше.
• Для следующей |
С е в а н с к о й г р у п п ы з е м л е т р я с е- |
|||||
н I I ii |
получены |
амплитудные |
спектры |
прямых |
поперечных |
|
воли. |
Согласно |
амплитудным |
спектрам |
прямых |
поперечных |
|
ноли, |
полученных |
по сейсмограммам |
станций |
«Ереван» и |
||
«Кировабад» для землетрясения |
1 с увеличением эпицентраль. |
пого расстояния в пять'раз, максимальное значение спектраль ной плотности амплитуды уменьшается по вертикальной со ставляющей в 7,7 раза, а по горизонтальным составляющим более чем в 20 раз (по составляющей С—Ю в 24,6 раза и по составляющей 3—В—в 21,2 раза). При этом величина преоб ладающего периода с возрастанием эпнцентралыюго расстоя ния увеличивается только по вертикальной составляющей (на 40%). На амплитудных спектрах, полученных по сейсмо граммам станции «Кировабад» для прямых поперечных волн при этом землетрясении, наблюдается большее число пиков, чем на соответствующих спектрах, полученных по сейсмограм мам станции «Ереван». Как было отмечено выше, это явление имеет место также на амплитудных спектрах прямых про дольных волн, полученных при этом же землетрясении.
При сравнении амплитудных спектров поперечных волн, записанных станцией «Кировабад» при землетрясении 1 и станцией «Ереван» при землетрясении 7 следует отметить, что, несмотря на одинаковые эпицентральные расстояния и анало гичные в смысле геологического строения пути прохождения волн, величины преобладающих периодов, максимальные зна чения спектральной плотности амплитуды и характер спект ров вобоих случаях сильно отличаются. Это различие, по-ви димому, вызвано тем, что очаг землетрясения 1 расположен в первом слое земной коры, а очаг землетрясения 7—в подкоровом слое, а также различной силой этих двух землетрясе ний. Сказывается здесь, по-видимому, и вероятное различие движений в самих очагах землетрясений 1 и 7.
Амплитудные спектры прямых поперечных воли, получен ные по сейсмограммам станции «Ереван» двух других земле трясений (4 и 5 на рис. 1.47) этой группы, схожи между собой,
128
0 1 9 3 4 5 6 7 Т с «
Рис. 1.76. Амплитудные спектры прямой поперечной волны,-записанной на
|
станции «Ереван» при землетрясении 19. 1 1959 г. |
|
||
но |
отличаются от |
амплитудных |
спектров поперечных |
волн |
при |
землетрясении |
1 отсутствием |
четко выраженных |
пиков |
и наличием плавно |
возрастающего характера спектральных |
|||
кривых. |
|
|
|
|
|
Для И р а н с к о й г р у п п ы |
з е м л е т р я с е н и й |
полу |
чены амплитудные спектры как прямых, так и диффрагированных поперечных волн.
Амплитудные спектры прямых поперечных волн, записан-
129
9—32
ных на станции «Ереван» при землетрясении 25 (рис. 1.76), имеют характер возрастающих кривых с незначительным пи ком на периоде 0,8—1,0 сек, причем наибольшее возрастание •с увеличением периода происходит по составляющей С—Ю. Максимальное значение спектральной плотности амплитуды, как и в случае продольных волн, имеет наибольшую величину ло составляющей С—Ю.
Указанные спектры сильно отличаются от амплитудных спектров прямых поперечных волн, полученных также по сейсмограммам станции «Ереван», но при землетрясении 14, эпицентр которого расположен южнее эпицентра землетрясе ния 25 на расстоянии 150 км от станции «Ереван», т. е. пример но в два раза дальшеСогласно амплитудным спектрам волн S, при землетрясении 14 величина Ф„,1 1Х по вертикальной состав ляющей и составляющей С—Ю примерно одинаковая и почти в пять раз меньше, чем по составляющей 3—В. Для этого же землетрясения по сейсмограммам станции «Кировабад» по
лучены |
амплитудные спектры прямых и днффрагпрованных |
|||
на подошве земной коры поперечных волн. Величина |
Ф т а х |
|||
для волн S по вертикальной составляющей п составляющей |
||||
С |
Ю в этом |
случае также примерно одинаковая и почти в |
||
четыре |
раза |
меньше, чем по составляющей 3—В. |
|
|
— При |
сравнении амплитудных спектров волн S и S |
мож |
||
но |
отметить, |
что максимальное значение спектральной |
плот |
ности амплитуды для обеих волн по составляющей 3—В оди наковое, а по двум другим составляющим величина ФП1.1Х для волн S больше, чем для волн S (по вертикальной составляю щей в 10 раз, а по составляющей С—Ю—около 4 ра»).
Сравнивая амплитудные спектры волн S, полученные по сейсмограммам станций «Ереван» и «Кировабад» при этом землетрясении, можно отметить, что с увеличением эпицент рального расстояния в 1,7 раза максимальное значение спект ральной плотности амплитуды уменьшается по вертикальной составляющей и составляющей С—Ю примерно в 5,5 раза, а по составляющей 3—В—в 7 раз.
При рассмотрении амплитудных |
спектров поперечных |
волн при землетрясениях 13 (рис. 1.77) |
и 21 (рис. 1.78), по |
лученных по сейсмограммам станции «Ереван», можно отме тить одинаковый характер спектральных кривых соответствую щих составляющих при этих двух землетрясениях, очаги ко торых лежат в подкоровом слое на одинаковой глубине 60 км. При этом разница величин преобладающих периодов по от дельным составляющим при обоих землетрясениях незначи тельная.
Сравнение амплитудных спектров, полученных по сейсмо-
130
Рис. 1.77. Амплитудные спектры поперечной волны S-, записанной на стан
ции «Ереван» при землетрясении 19. IV 1958 г.
граммам станций «Ереван» и «Кировабад» при землетрясении 13, показывает, что с увеличением эпицентрального расстояния
в |
1,7 |
раза максимальное |
значение Ф т а х уменьшается |
по |
со |
|||
ставляющей |
С—Ю |
в 2,2 |
раза, |
по составляющей |
3—В— |
|||
в |
6,9 |
раза |
и по |
вертикальной |
составляющей—в |
1,5 |
ра- |
131
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
тсек |
Рис. 1.78. Амплитудные спектры |
поперечной волны S., записанной на стан |
||||||||
|
|
ции «Ереван» при землетрясении 27. |
V I I 1958 г. |
|
|||||
за. В |
случае |
землетрясения |
21 |
при |
таком |
же |
увеличе |
||
нии эпицентрального расстояния |
величина Ф т а х |
уменьшается |
|||||||
по составляющей С—Ю в 2,4 раза, по составляющей |
3—В—в |
||||||||
7 раз, а |
по вертикальной |
составляющей—в 1,1 |
раза, |
т. е. по |
лучаются примерно те же соотношения, что и при землетрясе нии 13.
Сравнение амплитудных спектров поперечных волн, полу ченных по сейсмограммам станции «Ереван» при землетрясе ниях 21 и 7, очаги которых расположены на одной и топ же
132