Главная – Журналы – Геология и геофизика 2020 номер 8

Уровень достоверности решения задач фундаментальной и прикладной сейсмологии требует выявления степени влияния природных факторов на спектральный состав колебаний верхних грунтовых слоев при землетрясениях. В работе для решения поставленной задачи использовались необходимые данные по геологии, очаговой сейсмологии, сейсмогеологии и районирования сейсмической опасности территории Восточной Сибири. Байкальский регион расположен в пределах Восточной Сибири, которая входит в умеренный и холодный климатические пояса, а также в области резко-континентального климата с высокой сейсмической активностью. Среднегодовая температура может опускаться ниже -10 °С. В этом отношении немаловажную роль играют данные годовых вариаций спектрального состава колебаний при землетрясениях в различных сейсмоклиматических зонах региона. В статье рассмотрены динамические параметры сейсмических сигналов и установлены диапазоны их колебаний, связанные с влиянием сезонных факторов (оттаивание-промерзание). Основой при решении поставленных задач являлись рассчитанные спектры отобранных землетрясений, регистрация которых велась цифровыми сейсмостанциями, имеющими столообразные амплитудно-частотные характеристики в диапазоне 0.5-20.0 Гц с шагом дискретизации Δ = 0.01с. Для проведения спектрального анализа отобрано трехкомпонентных записей более 200 землетрясений, зарегистрированных за последние 20 лет сетью сейсмических станций региона. Магнитуда выбранных землетрясений меняется от 2.8 до 7.5, энергетический класс от 9 до 14 и эпицентральные расстояния от 32 до 280 км. Особенности влияния сезонных факторов на спектры отобранных землетрясений и частотную характеристику колебаний верхней зоны разреза детально рассмотрены для двух сейсмостанций с контрастными мерзлотными условиями. Далее в обобщенном виде они дополнены результатами аналогичных исследований для сейсмостанций, расположенных в различных мерзлотных условиях Байкальского региона. В результате выявлено, что на всем рассматриваемом диапазоне частот (до 20 Гц) наиболее существенно они проявляются на частотах выше 5-6 Гц и зависят от грунтовых особенностей оснований, на которых установлены сейсмоприемники. Кривые оттаивания или сравнимы по уровню их показаний с кривыми промерзания, или чаще всего выше, даже для не слишком контрастных по сейсмическим свойствам грунтов, служащих основаниями регистрирующей аппаратуры. В результате основная выявленная закономерность динамики спектрального состава годовых колебаний верхних грунтовых слоев при землетрясениях связана с относительным уровнем увеличения или уменьшения интенсивности сейсмических колебаний, которые коррелируются с периодическими годовыми колебаниями температур. Полученные данные необходимы при решении геофизических задач, районирования сейсмической опасности и расчета сейсмических воздействий для прогнозируемых сильных землетрясений с учетом мерзлотных особенностей региона.