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

ф

Рис. 1.93. Амплитудные спектры поверхностной волны, записанной на стан­ ции «Кировабад» при землетрясении 18. IV 1959 г.

трального расстояния возрастает на 30%. Характер спектраль­ ных кривых при этом не изменяется.

Согласно амплитудным спектрам поверхностных волн, по­ лученным по сейсмограммам станций «Ереван» (рис. 1.92) и «Кировабад» (рис. 1.93) при землетрясении 27, с увеличением эпицентрального расстояния в 1,3 раза максимальное значе­ ние спектральной плотности амплитуды уменьшается по вер-

153

тнкальной составляющей во столько же раз, а по горизонталь­ ным составляющим больше, а именно по составляющей С—Ю г. 2,6 раза, а по составляющей 3—В—в 2 раза. Величины преобладающих периодов мало отличаются. При этом величи­ на Тщах по горизонтальным составляющим имеет большие значения, чем по вертикальным составляющим. На амплитуд­ ных спектрах горизонтальных составляющих волн L, получен­ ных по сейсмограмме станции «Кировабад» (рис. 1.93), поми­ мо пиков на длинных периодах, имеется четкий пик при перио­

(рис. 1.92), имеются два четко выраженных пика на периодах 0.2 и 0,7 ' сек.

Согласно амплитудным спектрам поверхностных волн, по­ лученных по сейсмограммам станций «Ереван» и «Кировабад»

плотности амплитуды уменьшается по составляющей С—Ю. как и при землетрясении 27, в 2,6 раза, по составляющей 3—В—в 4,9 раза и по,вертикальной составляющей—в 2,8 ра­ за, т. е. по этим двум составляющим затухание Фщах проис­ ходит более чем в 2 раза интенсивнее, чем при землетрясе­ нии 27. На амплитудных спектрах воли L для землетрясения 10 также наблюдаются четко выраженные пики на коротких периодах.

При сравнении амплитудных спектров поверхностных волн для землетрясений 11 и 12 можно отметить, что, несмотря ка мало отличающиеся эпицентральные расстояния, ампли­

ладающих периодов и максимальных значений спектральной

Для наиболее близкого к сейсмической станции «Ереван» ( А = 77 км) из Иранской группы землетрясения 25 вычислены амплитудные спектры поверхностной волны по сейсмограмме станции «Ереван».

Следует отметить, что преобладающие периоды и макси­ мальные значения спектральной плотности амплитуды по со-

154

ставляющеп 3—В и вертикальном составляющей имеют при­

«••.Ереван» и «Кировабад», а для землетрясения 29—только по

„Кировабад"'-"'фС-ю—= 0,00295 см. сек, Ф3 ~х в = 0,00333 см. сек н фпеи =0,00124 см. се,;.

полученных по сейсмограмме станций «Ереван» и «Кировабад» при землетрясениях 23 и 24, имеющих одинаковую глубину за­ легания очага 30 км и одинаковые координаты эпицентра, мож­ но отметить, что в обоих случаях с увеличением эпицентраль ного расстояния в 1,3 раза (с 220 до 280 км.) максимальное значение спектральной плотности амплитуды уменьшается по-

Амплитудные спектры поверхностных волн, полученные при землетрясении 29 по сейсмограмме станции «Кировабад», расположенной на расстоянии 310 км от эпицентра, сильно отличаются от соответствующих спектров, полученных по сейсмограммам станции «Кировабад» при землетрясениях 14.

155-

что и землетрясение 13, максимальное значение спектральной плотности амплитуды уменьшается в 3,6 раза, а по вертикаль­ ной составляющей—в 2,2 раза.

Для третьего землетрясения этой подгруппы (землетря­ сение 8 на рис. 1.47) с увеличением эпицентрального расстоя­ ния в 1,4 раза (с 225 до 316 км) согласно амплитудным спект-

158

горизонтальным составляющим в 2,7 раза, а по вертикальной составляющей—в 1,6 раза.

Представляет интерес сравнение амплитудных спектров волн L, полученных по сейсмограммам станции «Ереван» или «Кировабад» при землетрясениях 27 и 8, очаги которых рас­ положены, соответственно, в первом и подкоровом слоях, но ьпнцентральные расстояния почти одинаковы. Так, сравнивая амплитудные спектры волн L, полученные при землетрясениях 27 и 8 по сейсмограммам станции «Ереван», можно отметить, что с увеличением глубины очага от 20 (рис. 1.92) до 60 км (рис. 1.94) максимальное значение спектральной плотности амплитуды уменьшается по составляющей С—Ю в 1,7 раза, по составляющей 3—В—в 1,3 раза, по вертикальной состав­ ляющей—в 3,2 раза. При этом величина преобладающего пе­ риода увеличивается по горизонтальным составляющим Б 1,3 раза, а по вертикальной составляющей почти не меняется.

тральной плотности амплитуды уменьшается по горизонталь­ ным составляющим в 1,7 раза, а по вертикальной составляю­

Уменьшение величины Ф т о х с увеличением глубины за­ легания очага имеет место и при остальных землетрясениях, но увеличение преобладающих периодов при этом наблюдает­ ся не всегда

Сравнение характера кривых амплитудных спектров по­ верхностных .волн, полученных по сейсмограммам станции «Ереван» при землетрясениях 27, 20 и 8, глубина залегания очагов которыЬс равна 20, 50 и 60 км, показывает, что с увеличением глубины залегания очага землетрясения умень­ шается диапазон периодов, для которых спектральная плот­ ность имеет малые значения, а их огибающая—относительно пологий характер. Это отмечается также при рассмотрении амплитудных спектров поверхностных волн, полученных по сейсмограммам станции «Кировабад» при этих же землетря­ сениях.

Согласно амплитудным спектрам поверхностных волн для т у р е ц к и х з е м л е т р я с е н и й , с увеличением эпицентраль-

15'!

кого расстояния максимальные значения спектральной плот­ ности амплитуды уменьшаются, а величины преобладающих периодов увеличиваются. Сравнение амплитудных спектров

волн Ахалкалакской группы очагов отличаются самой большой изрезанностыо. Соответствующие спектры Севанской группы землетрясений имеют сравнительно большую ширину отдель­ ных пиков. На амплитудных спектрах волн L Иранской группы землетрясений на периодах до 3—4 сек спектральная плот­ ность амплитуды имеет относительно малые значения и, в большинстве случаев, имеется значительный пик на периоде 0,2—0,6 сек. Спектры волн рассмотренных турецких землетря­ сений отличаются тем, что для отдельных составляющих спек­ тральные кривые имеют различный характер.

При сравнении амплитудных спектров продольных, попе­ речных и поверхностных волн для одного и того же землетря­ сения следует отметить различный характер спектральных кривых для этих волн. При этом спектры поверхностных волн резко отличаются от спектров объемных волн. Наиболее про­

волн имеется большее число пиков, причем при сильных земле-

160

4

и геЬлЬгическйх условий расположения станций, а также путей распространения воли. Имея указанные количествен­ ный зависимости, rid спектрам сейсмических волн при данном землетрясений; rib-видимбму, будет возможно определение спектра самого очага, а также динамических параметров оча­ га землетрясения.

§ 1.4. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ

ка 5. Оно вызвало повреждения в ряде жилых и обществен­ ных зданий в г. Каджаране и прибегающих селениях.

Зангезурское землетрясение 9. V I 1968 г. сопровождалось многочисленными последующими толчками различной силы, изучением которых в эпицентр ал ьнрй зоне землетрясения за­ нималась экспедиция Института физики Земли АН СССР.

Записи колебаний почвы при некоторых последующих т о л ч к а х Рщр любезно предоставлены нам начальнЬком экспе­

следующих толчков, данные 6 которых приведены чв табЛ. 1'9\

этом были использованы сейсмометры С5С. Скорость регист­ рации на записях землетрясений равна 1 см/сек. Аппаратура работала в ждущем режиме, вследствие чего первых вступле­ ний, соответствующих продольным волнам, на записях нет. Учитывая это обстоятельство, а также то, что регистрация сейсмических волн производилась на близких расстояниях, в эпицентральной же зоне, запись анализировалась целиком. Таким образом, полученные спектральные характеристики можно отнести, в основном, к поперечным волнам.

Сейсмические колебания, как известно, представляют со­ бой непериодическую функцию, имеющую сплошной спектр с преобладанием отдельных периодов.

Спектральный анализ смещений колебаний почвы при последующих толчках Зангезурского землетрясения 9.VI 1968 г. нами произведен с учетом непериодичности сейсмических ко­ лебаний [41].

162