| Шерман С.И. Сейсмический процесс и прогноз землетрясений: тектонофизическая концепция. - Новосибирск: Гео, 2014. - 359 с.
ШИФР ОТДЕЛЕНИЯ ГПНТБ СО РАН Д21-Ш496
| |
Предисловие редактора ........................................... 5
Foreword of the Editor .......................................... 8
Введение ....................................................... 11
Introduction ................................................... 16
Глава 1. Сейсмические зоны как объект исследований для
разработки тектонофизической концепции сейсмического процесса
и прогноза землетрясений ....................................... 21
Глава 2. Состояние проблемы: сейсмический процесс в
сейсмической зоне .............................................. 26
Глава 3. Тектонофизическая характеристика сейсмических зон
континентальной и океанической литосферы ....................... 36
3.1 Методика выделения и тектонофизическая характеристика
сейсмических поясов и сейсмических зон Земли .............. 38
3.2 Краткое описание сейсмических поясов и сейсмических зон
Земли ..................................................... 43
3.3 Структурный контроль сейсмических зон и возможности
среднесрочного прогноза землетрясений ..................... 71
Глава 4. Тектонофизические закономерности разломно-блоковой
делимости литосферы, предопределяющие сейсмический процесс ..... 74
4.1 Краткая понятийная часть .................................. --
4.2 Разломно-блоковая делимость литосферы ..................... 76
4.3 Двухуровневая масштабно-временная блоковая делимость
литосферы ................................................. 81
4.4 Межблоковые границы и локальные разломы как главные
компоненты деструкции и самостоятельные геологические
тела ...................................................... 93
4.5 Области динамического влияния разломов и их модели ........ 94
4.6 Короткопериодная активизация разломов и разломно-
блоковых структур в реальном времени ..................... 100
4.7 Общие тектонофизические закономерности деструкции
литосферы ................................................ 106
Глава 5. Новая методика исследования короткопериодных
вариаций сейсмической активности разломов и закономерностей
локализации сейсмических событий в областях их динамического
влияния ....................................................... 112
5.1 Общее представление о модели континентальной
сейсмической зоны как самостоятельной геолого-
геофизической структуры и требования к ее построению ..... 113
5.2 Методика выделения активных разломов в сейсмической
зоне за короткопериодные интервалы времени ............... 118
5.3 Методика анализа закономерностей пространственно-
временной локализации землетрясений в областях
динамического влияния разломов ........................... 127
5.4 Опыт статистического анализа закономерностей
локализаций очагов землетрясений в областях
динамического влияния разломов ........................... 135
5.4.1 Выделение зоны современной деструкции литосферы
на основе многолетних сейсмических данных ......... ---
5.4.2 Корреляционная и функциональная зависимости
между временем событий и их локализацией в
областях динамического влияния разломов ........... 141
5.4.3 Разработка ГИС-технологий при решении задач
выявления пространственно-временных
закономерностей возбуждения землетрясений в
областях динамического влияния разломов ........... 144
5.5 Зональная структура эпицентрального поля сейсмической
зоны ..................................................... 148
Глава 6. Деформационные волны как один из регулярных
триггерных механизмов подвижности разломно-блоковой
структуры континентальной литосферы и генерации сейсмической
активности .................................................... 163
6.1 Волновые процессы в литосфере ............................ 163
6.2 Волновые процессы в зонах разломов ....................... 166
6.3 Генерация волновых процессов в литосфере ................. 171
6.4 Векторная направленность волновых процессов .............. 175
6.5 Другие факторы, генерируемые волновыми процессами
в литосфере .............................................. 190
6.6 Краткие выводы по базе геолого-геофизических данных ...... 193
6.7 Пластическое течение в высоковязких и твердых средах:
современное состояние исследований ....................... 194
6.8 Генерация автоволн при пластическом течении .............. 204
6.9 Подвижность и маневренность объединенной блоковой
среды литосферы в результате воздействия дискретных
нагрузок и малоамплитудных колебаний ..................... 207
Глава 7. Феноменологические модели сейсмического процесса
в разломно-блоковой, геофизической среде литосферы -
предшественники новой концепции ............................... 216
7.1 Сейсмический процесс в геофизической среде ............... 217
7.2 Сейсмический процесс как реализация стационарных
и динамических предвестниковых признаков ................. 222
7.3 Ротационная модель сейсмического процесса ................ 224
7.4 От томографических моделей очаговых зон сильных
землетрясений к моделям сейсмических зон ................. 225
7.5 Разломообразование и сейсмичность как взаимосвязанные
процессы ................................................. 240
Глава 8. Новый взгляд на сейсмический процесс в
континентальной литосфере: тектонофизическая концепция
сейсмического процесса ........................................ 256
8.1 Новые данные о деструкции литосферы и факторах
нарушения ее метастабильного состояния - базовая основа
тектонофизической концепции сейсмического процесса ....... ---
8.2 Разломно-блоковое строение литосферы, ее подвижность
на различных глубинных уровнях и селективно активные
разломы - базовая структура сейсмических зон ............. 264
8.3 Глубинные уровни литосферы по степени деструкции
и их подвижность ......................................... 265
8.3.1 Реологические свойства сложных геологических
сред .............................................. 273
8.3.2 Реологические свойства литосферы в сейсмических
зонах ............................................. 277
8.4 Деформационные волны как триггеры метастабильного
состояния и динамический параметр геофизической среды
литосферы ................................................ 280
8.5 Тектонофизика сейсмического процесса и модель
сейсмической зоны в разломно-блоковой структуре
континентальной литосферы ................................ 284
Глава 9. Тектонофизическая модель сейсмической зоны и ее
тестирование на прогноз землетрясений ......................... 292
9.1 Тектонофизическая модель сейсмической зоны ............... 292
9.2 Среднесрочный прогноз землетрясений на основе тектоно-
физической концепции ..................................... 299
Заключение .................................................... 305
Conclusion .................................................... 316
Литература .................................................... 327
Forewords of the Editor ......................................... 8
Introduction ................................................... 16
Chapter 1. Seismic zones as the subject of studies to develop
the tectonophysical concept of seismic process / seismicity
and forecasting of earthquakes ................................. 21
Chapter 2. The current state of the problem of seismic
process in seismic zones ....................................... 26
Chapter 3. Tectonophysical characteristics of seismic zones
in continental and oceanic lithosphere ......................... 36
3.1 Method for identification of seismic belts and seismic
zones of the Earth, and their tectonophysical
characteristics ........................................... 38
3.2 Brief description of seismic belts and zones of the
Earth ..................................................... 43
3.3 Structural control over seismic zones, and possibilities
of middle-term forecasting of earthquakes ................. 71
Chapter 4. Tectonophysical regularities of fault-block
divisibility of lithosphere which predetermine seismicity ...... 74
4.1 Notions in brief .......................................... --
4.2 Fault-block divisibility of lithosphere ................... 76
4.3 Two-layered scale-time block divisibility of lithosphere .. 81
4.4 Inter-block boundaries and local faults as main
components of destruction and independent geological
bodies .................................................... 93
4.5 Areas of dynamic influence of faults, and their models .... 94
4.6 Short-term activation of faults and fault-block
structures in real time .................................. 100
4.7 General tectonophysical regularities of lithosphere
destruction .............................................. 106
Chapter 5. New methods of studies of short-term variations
of seismic activity of faults and regularities of locations
of seismic events in areas of dynamic influence of faults ..... 112
5.1 Requirements and general description of the continental
seismic zone model ....................................... 113
5.2 Method for identification of active faults in seismic
zones within short-term intervals ........................ 118
5.1 Method for analyses of regularities in space-and-time
locations of earthquake foci in areas of dynamic
influence of faults ...................................... 127
5.4 Experience of statistical analyses of regularities of
earthquake foci locations in areas of dynamic influence
of fault ................................................. 135
5.4.1 Allocation of a zone modern destruction of the
lithosphere on the basis of longterm seismic
data .............................................. ---
5.4.2 Correlation and functional dependences between
time of events and their localization in areas
of dynamic influence of faults .................... 141
5.4.3 Working out of GIS-technologies at the decision
of problems of revealing of existential laws of
excitation of earthquakes in areas of dynamic
influence of faults ............................... 144
5.5 Zonal structures of epicentral fields of seismic zones ... 148
Chapter 6. Deformation waves as a regular triggering
mechanism of mobility of fault-block structure of
continental lithosphere and generation of seismic activity .... 163
6.1 Wave processes in lithosphere ............................ ---
6.2 Wave processes in fault zones ............................ 166
6.3 Generation of wave processes in lithosphere .............. 171
6.4 Vector directionality of wave processes .................. 175
6.5 Other factors generated by wave processes in
lithosphere .............................................. 190
6.6 Brief summary based on geological and geophysical data ... 193
6.7 Plastic flow in highly viscous medium and solid medium:
current state of studies ................................. 194
6.8 Generation autowaves in plastic flow ..................... 204
6.9 Mobility and manoeuvrability of unified block medium of
lithosphere due to impacts of discrete loads and low-
amplitude oscillations ................................... 207
Chapter 7. Phenomenological models of seismic process in
fault-block geophysical medium of lithosphere - background
of the new concept ............................................ 216
7.1 Seismic process in geophysical medium .................... 217
7.2 Seismic process as manifestation of stable and dynamic
indicators of seismic precursors ......................... 222
7.3 Rotational model of seismic process ...................... 224
7.4 From tomographic models of strong earthquake focal
zones to models of seismic zones ......................... 225
7.5 Faulting and seismicity as interrelated processes ........ 240
Chapter 8. New insight on seismicity of continental
lithosphere: the tectonophysical concept of seismic process ... 256
8.1 New data on lithosphere destruction and factors that
disturb its meta-stable state - basis for the
tectonophysical concept of seismic process ............... ---
8.2 Fault-block structure of lithosphere, its mobility at
various depth levels, and selectively activated faults -
base structure of seismic zones .......................... 264
8.3 Deep levels of lithosphere by degrees of destruction
and their mobility ....................................... 265
8.3.1 Rheological properties of the complex geological
medium ............................................ 273
8.3.2 Rheological properties of the lithosphere in
seismic zones ..................................... 277
8.4 Deformation waves as triggers of meta-stable state and
dynamic parameter of geophysical medium of lithosphere ... 280
8.5 Tectonophysics of seismic process, and model of seismic
zone in fault-block structure of continental
lithosphere .............................................. 284
Chapter 9. Tectonophysical model of seismic zone, and its
testing with regard to earthquake forecasting ................. 292
9.1 Tectonophysical model of seismic zone .................... ---
9.2 Middle-term forecasting of earthquakes based on the
tectonophysical concept .................................. 299
Conclusion .................................................... 316
References .................................................... 327
|
В основе концепции лежат представления о сейсмических зонах как самостоятельных геолого-структурных формированиях в геодинамически активных областях деструктивных зон литосферы. По авторской методике выделены разломы с короткопериодной сейсмической активизацией, характерные векторные направленности, фазовые скорости и другие параметры волн, воздействующие на короткопериодную активизацию разломов и пространственно-временную миграцию мест возникновения новых очагов землетрясений. Установлены тектонофизические закономерности пространственно-временной локализации сейсмических событий в областях динамического влияния разломов. Выявлено зональное строение эпи- и гипоцентральных полей землетрясений в сейсмических зонах и предложены уравнения затухания силы сейсмических событий по мере удаленности от осевых, центральных частей сейсмических зон. Дано физико-математическое обоснование вертикальной глубинной деструкции литосферы, глубинным уровням распространения деформационных волн, описана реологическая структура литосферы и предложена тектонофизическая модель сейсмической зоны, закономерности активизации разломов в которой делают возможным прогноз землетрясений.
Монография представляет интерес для сейсмологов, специалистов по геодинамике, тектонофизике, сейсмогеологии и инженерной геологии, а также для аспирантов и студентов, специализирующихся в соответствующих областях знаний.
The concept is based on the idea that seismic zones are independent geological structural formations in geodynamically active areas of destructive zones of the litho-sphere. The author proposes a method for identification of faults with short-term seismic activation, specific vector trends, phase velocities and other parameters of deformation waves which influence short-term activation of faults and spatial and temporal migration of sites wherein new earthquake foci occur. Tectonophysical regularities are established for spatial and temporal location of seismic events in areas of dynamic influence of faults. The author describes zonal patterns of fields of earthquake epicentres and hypocentrers in seismic zones and equations of attenuation of earthquake strength with distance from axial central parts of seismic zones. He presents the physical and mathematical justification of the lithosphere destruction with depth, deep layers of propagation of deformation waves, the rheological structure of the lithosphere, and the tectonophysical model of a seismic zone in the lithosphere and describes tectonophysical regularities of fault activation which make it possible to predict earthquakes.
This monograph shall be useful for specialists in seismology, geodynamics, tecto-nophysics, seismogeology and engineering geology and also for students and postgraduate students studying the above-mentioned sciences.
|
|