Магнитуда землетрясений. Лекция 2

Регистрация землетрясений Схема сейсмографа Мировая сейсмическая сеть насчитывает около 2000 станций

Магнитуды землетрясения. Магнитуда характеризует энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн.землетрясении Магнитуда – инструментальная оценка землетрясения. Первоначальная шкала магнитуды была предложена американским сейсмологом Чарльзом Рихтером в 1935 годуЧарльзом Рихтером1935 году За нулевую магнитуду принимается амплитуда смещения почвы, зарегистрированная сейсмометром Вуда-Андерсена с периодом 0,8 с., затуханием 0,8 и увеличением 2800,на эпицентральном расстоянии 100км., равная 1 миллиметру.

Определение локальной магнитуды землетрясения и эпицентрального расстояния. Эпицентральное расстояние –расстояние от эпицентра до регистрирующей станции Эпицентральное расстояние –расстояние от эпицентра до регистрирующей станции Разность моментов вступления P и S волн определяет эпицентральное расстояние Разность моментов вступления P и S волн определяет эпицентральное расстояние Максимальная амплитуда волн определяет магнитуду землетрясения Максимальная амплитуда волн определяет магнитуду землетрясения

Локальные магнитуды Для Японии –длительная магнитуда (формула Ииды): - Разность моментов вступления Р и S волн

Общая формула для определения магнитуды землетрясения. А – амплитуда в микрометрах; Т – период волн в секундах; - эпицентральное расстояние; h – глубина землетрясения; f, C R, C S – корректирующие функции: C R – функция направленности излучения, C S – фильтрующие свойства среды

Регистрация сейсмических волн на разных эпицентральных расстояниях

Пример записи объемных и поверхностных волн на сейсмограммах. Глубокофокусный очаг Очаг вблизи поверхности Земли

Характеристики шкалы магнитуд. Магнитуда пропорциональна отношению амплитуды волны к ее периоду, то есть – скорости смещения почвы. Магнитуда пропорциональна отношению амплитуды волны к ее периоду, то есть – скорости смещения почвы. Максимальное значение отношения амплитуды к периоду является наиболее стабильной оценкой магнитуды. Максимальное значение отношения амплитуды к периоду является наиболее стабильной оценкой магнитуды. На региональных расстояниях необходима коррекция на функцию направленности излучения из очага На региональных расстояниях необходима коррекция на функцию направленности излучения из очага На всех расстояниях – коррекция на фильтрующие свойства среды На всех расстояниях – коррекция на фильтрующие свойства среды

Амплитудно-частотные характеристики стандартизованной аппаратуры

Телесейсмические магнитуды Магнитуда по объемным волнам – (формула Гутенберга) -Калибровочная функция Амплитуды Р волн измеряются в микрометрах: 1мкм=10 -6 метра

Калибровочные функции для определения локальных магнитуд. Калибровочные функции определяют изменение смещения в зависимости от эпицентрального расстояния, глубины, геометрического расхождения и затухания.

Калибровочная функции для определения магнитуд по z-компоненте объемных Р волн.

Телесейсмические магнитуды Магнитуда по поверхностным волнам

Пример измерения амплитуд и периодов для определения магнитуды землетрясения.

Излучение сейсмических волн при взрыве и землетрясении.

Запись основного толчка чилийского землетрясения 3 марта 1985 года с магнитудой 7.7 и афтершока 17 марта с магнитудой 6.6.

Изменение амплитуды волн в зависимости от эпицентрального расстояния.

Телесейсмические магнитуды Моментная Моментная магнитуда: магнитуда: - Модуль сдвига - Средняя подвижка по разрыву - Площадь разрыва Сейсмический момент:

Соотношение между размером области очага и моментной магнитудой.

Зависимость средней подвижки по разрыву и длины разрыва от моментной магнитуды.

Телесейсмические магнитуды Энергетическая магнитуда: Энергетическая магнитуда: Высота волны цунами:

Соотношения между различными шкалами магнитуд.

Классификация событий по магнитудам. МагнитудаХарактеристикаЭффектПовторяемость до 2.0 микро Не ощущается 8000 в день 2-3,9растрескиваниерегистрируются 1000 в день, в год 4-4,9слабые Дрожание стекол 6200 в год 5-5,9умеренные Трещины в зданиях 800 в год 6-6,9сильные Локальные разрушения 200 км 120 в год 7-7,9разрушительные Региональные разрушения 1000 км 18 в год 8-8,9катастрофические Разрушения на несколько тыс. км. 1 в год 9-9,9великие Глобальные разрушения 1 в 20 лет

Напряжения, снимаемые на разрыве.

Параметры очага землетрясения: Статические: Статические: 1. длина 2.ширина 3.площадь очага 4. средняя подвижка 5. среднее напряжение 6.снимаемое напряжение 7. сейсмический момент Динамические Динамические 1.время нарастания разрушения 2. скорость вспарывания 3.длительность вспарывания -модуль сдвига -константа формы очага -начальное напряжение -конечное напряжение

Эпицентры основного толчка и афтершоков землетрясения 26 декабря 2004 года.

Записи поверхностных волн трех землетрясений.

Землетрясение 11 марта 2011 года в магнитудой 9.0.

Механизм очага землетрясения , временная функция источника и вертикальный разрез сейсмофокальной зоны.

Сейсмограммы с записью Р волн при землетрясении