Введение к работе
Актуальность проблемы. Изучение пространственно-временной структуры сейсмического процесса является одной из ключевых проблем сейсмологии в решении задач как фундаментального - исследование строения и динамики недр Земли, так и прикладного - оценка и прогноз сейсмической опасности, характера. Это обусловлено тем, что сейсмический процесс ' связан с основными свойствами иерархически организованной геофизической среды как единой динамической системы. Развиваемые в настоящее время представления об общих закономерностях выделения сейсмической энергии во всем диапазоне энергетических масштабов - от сейсмоакустических импульсов до сильнейших землетрясений - делают актуальным исследование особенностей этого процесса на промежуточном уровне с привлечением данных о слабой сейсмичности по разным сейсмоактивным регионам.
Практическая значимость изучения временной структуры сейсмического процесса определяется необходимостью установления достоверных параметров сейсмического режима, выявлением закономірностей его изменений в связи с задачами районирования сейсмической опасности территорий и контроля напряженно -деформированного состояния зон, опасных возникновением сильных землетрясений. Важное эьачение такие исследования имеют для Ашхабадского сейсмоактивного района, на территории которого произошел ряд катастрофических землетрясений.
Целью работы является изучение пространственно-временной структуры сейсмичности Ашхабадского района, установление основных морфологических характеристик и закономерностей развития сейсмического процесса в период времени после разрушительного землетрясения 1948 г.
I .
Научная новизна. Впервые исследованы сейсмические временные ряды по данным многолетних наблюдений проявления сейсмической активности зоны Центрального Копетдага с учетом вклада землетрясений нижних энергетических классов (К<7). Выявлена пространственно - временная неоднородность сейсмического процесса, выделены зоны повышенной сейсмичности и периоды аномальной активизации. Изучены особенности группирования слабых землетрясений и определены критерии выделения роевых последовательностей в Ашхабадском сейсмоактивном районе. На данных многолетних наблюдений во временных рядах слабой сейсмичности обнаружены периодические компоненты (суточный ход). Изучена иерархическая структура сейсмического процесса и показано наличие странного аттрак-ops в фазовом портрете сейсмичности. Получены оценки показателя самоподобия сейсмического процесса - коэффициента фрактальности. Установлено наличие во временном ходе сейсмических рядов дифференцированных по энергетическому уровню предвестниковых изменений в период подготовки ощутимых землетрясений Ашхабадского сейсмоактивного района.
Практическая ценность работы заключается в установлении факторов, формирующих структуру сейсмических временных рядов Ашхабадского района. Выявленные особенности пространственно -временного хода слабой сейсмичности, позволяют рассматривать этот процесс ісак индикатор напряженного состояния зон, опасных возникновением сильных землетрясений. Исследованные характеристики сейсмического процесса (критерии группирования,коэффициент группирования слабых землетрясений,корреляционный интеграл сейсмичности, энтропия Колмогорова и др.) имеют важное значение для понимания его природы и влияния на него различных эндогенных и экзогенных факторов. Разработанное математическое обеспечение может быть использовано в прогнозных исследованиях,
для сейсмического мониторинга недр Земли, опасных возникновением сильных землетрясений. Подготовленные программы и методические руководства" по обработке" сейсмологических"данных на ЭВМ внедрены в практику Комплексной опытно-методической сейсмологической экспедиции Института сейсмологии ЛН ТССР. Полученные в ходе выполнения работы результаты использованы в научных отчетах по заданиям ГКНТ СМ СССР : 03.04. НІ в, 03. 04. НЗв, 03.06. Н, 03.03.Н и доп. задании ГКНТ СМ СССР, а также в работе по оценке сейсмической опасности Ашхабадского сейсмоактивного района Рабочей группы Межведомственное Комиссии по физике очага и прогнозу землетрясений при Президиуме АН ТССР в 1987 - 1989 г.г.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Республиканских научно -практических конференциях молодых ученых и специалистов Туркменистана (1984,1986), на Конференциях молодых учених и специалистов АН ТССР (1983,1987), на заседаниях Рабочей группы МССС по сейсмологии микромасштаба (Ашхабад,1987; Сухуми,1988),' на Всесоюзном совещании по вопросам сейсмологии и сейсмостойкого строительства, посвященном 40-летию Ашхабадского землетрясения 1948 г.(Ашхабад,1988), на Международном симпозиуме "Геодезия и сейсмология" (Ереван,1989), на IX Всесоюзной конференции "Планирование и автоматизация зксперимента'Ч Москва,1989), на научных семинарах Института сейсмологии ЛН ТСОР и ШВ АН СССР.
Публикации. Основные результаты работы изложены в 10 научных публикациях,3-х методических руководствах по обработке сейсмологических данных на ЭВМ, научных отчетах по заданиям ГКНГ СМ СССР (0. 74. 03. 01. 04Н.0. 74. 03. 01. 02Н2а,0. 74.03. 01. С*4Н2) и дополнительному заданию ГКНТ СМ СССР (Постановление N 401 от 01.09.86).
\
>
Использованный материал: в работе использованы материалы сейсмических наблюдений в Туркменской ССР за 1956-1989 г., данные опубликованных каталогов землетрясений по Копетдагской сейсмоактивной зоне, данные Гидрометсдужбы ТССР, отчеты КОМСЭ ДО ЛН ТССР.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения. Содержит Мт страниц машинописного текста, /О рисунков, у таблиц, список литературы из i.yS наименований.
Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям члену - корреспонденту АН СССР, доктору физико-математических наук, профессору JL Н. Рыкунову и кандидату физико-математических наук Б. 0. Кагрыеву за внимание, поддержку и помощь во время выполнения работы. Особую признательность автор выражает кандидату физико-математических наук В. А. Муха-медову и кандидату технических наук Ю. О. Кузьмину за полезные дискуссии и советы, а также всем сотрудникам лаборатории экспериментальной сейсмологии Института сейсмологии АН ТССР за их дружеское участие и помощь.