2. Уточнение карт оср для изучаемого протяженного объекта

Для изучения сейсмических процессов протяженной территории необходимо иметь унифицированные каталоги землетрясений за длительный интервал времени. При этом особенно важно, чтобы все землетрясения были параметризованы и представлены в единых форматах.

Задача надежной классификация землетрясений по энергетическому уровню, т.е. оценка их магнитуд или энергий, а также получение переходных соотношений между различными энергетическими шкалами, является основной при изучении сейсмичности. Без знания таких соотношений невозможно совместное рассмотрение данных о землетрясениях, классифицированных по разным шкалам и создание единого унифицированного каталога больших территорий с использованием надежной энергетической шкалы.

Такой шкалой в настоящее время является моментная магнитуда М_w, определяемая по сейсмическому моменту М₀ [Kanamori, 1978], который имеет более ясный физический смысл по сравнению с другими видами магнитуд [Костров, 1975].

Для оценки сейсмической опасности и разработке карт общего сейсмического районирования территории (ОСР) Российской Федерации за опорную магнитуду выбрана магнитуда M_LH, определяемая по поверхностным волнам на горизонтальных составляющих сейсмической записи.

Магнитуда, энергетический класс, сейсмический момент определяются по динамическим параметрам сейсмических волн, записанных на различных расстояниях от очага разными типами сейсмических приборов (сейсмографов). В зависимости от типа аппаратуры, частотного состава колебаний, эпицентрального расстояния и выбранного типа сейсмической волны (P, S, L, R, coda и т.д.) могут быть определены или только энергетический класс (для слабых местных землетрясений) или один из видов магнитуд, например, моментная магнитуда M_W – по сейсмическому моменту M₀, магнитуды M_LH или M_SH – по поверхностной волне или m_PV, m_SV, m_SH, m_b – по объемным P и S волнам и т.д.

При использовании различных магнитудных шкал и типов волн разброс в оценках магнитуд может достигать М  1.0 и более.

В последние годы в Международном центре данных Ньюбери (ранее Эдинбурга) [Bulletin.., 1996-2013] для наиболее сильных землетрясений публикуются несколько видов магнитуд, основными из которых приняты M_LH (или M_S) и m_b – по короткопериодной аппаратуре.

Более слабые толчки часто параметризуются по значениям энергетических классов К или локальных магнитуд по данным региональных или/и локальных центров с использованием региональных калибровочных кривых затухания сейсмических волн.

В Крыму разработана и используется энергетическая шкала К_П [Пустовитенко, Кульчицкий, 1974] с дифференциацией по станциям и расстояниям с учетом анизотропии затухания сейсмических волн. Оценки К_П используют динамические параметры волн: максимальные амплитуды поперечных волн и соответствующие им периоды Т.

По данным о независимых определениях Кп и М_LH для умеренных по энергии землетрясений Крыма установлена их взаимосвязь [Пустовитенко и др., 1989]:

M_LH =0.55 К_П -2.3 (3.1)

Значения Кп и М_LH , полученные для землетрясений Крыма за последние годы, соответствуют установленной зависимости (3.1), тем самым подтверждая ее правомочность для пересчета двух шкал.

Кроме того, к настоящему времени в Крыму имеются прямые определения сейсмического момента M₀ по спектрам записей объемных волн и, соответственно, магнитуды M_W практически для всех представительных землетрясений Крымско-Черноморского региона, начиная с 1955г [Пустовитенко, Пантелеева,1990; Сейсмологический…, 1992-2013]. Помимо собственных определений собраны по литературным данным значения сейсмических моментов для более 250 землетрясений сопредельных территорий Восточно-Европейского сектора Альпийского пояса (Кавказ, Карпато-Балканы, Средиземноморье) в диапазоне М_LH = 58.

Для унификации всех сейсмологических данных по району работ использованы также установленные [Пустовитенко, 2003] надежные соотношения M₀(M_LH) в широком энергетическом диапазоне (рис. 1.1).

lg M₀=(1.1650.08)M_LH + (18.35  0.03), ρ=0.9 (3.2 )

Расчет выполнен методом ортогональной регрессии по средним в интервале значениям с отбраковкой грубых выбросов.

Рисунок 3.1. Корреляционная связь между значениями сейсмического момента и магнитудой М_LH землетрясений района работ и смежных территорий. Темными кружками отмечены значения М₀ сильных землетрясений Крыма, звездочками – зоны Вранча.

Как видно из рис.3.1, значения M₀ для сильных землетрясений Крыма и глубокофокусных землетрясений зоны Вранча находятся в пределах общего разброса экспериментальных данных по всему Восточно-Европейскому сектору Альпийского пояса. Высокий коэффициент корреляции значений M₀ и M_LH в широком их диапазоне свидетельствует о сохранении закона подобия очаговых параметров слабых и сильных землетрясений и возможности экстраполяции прямых региональных зависимостей в сторону как малых так и больших энергий.