Примеры сильнейших землетрясений мира
жүктеу/скачать 8,05 Mb. Pdf көрінісі
|
Yanovskaya T B -Osnovy seysmologii 2008
| Удаленные землетрясения.
На больших расстояниях приходят волны, проникающие на большие глубины, отражающиеся от границ и проходящие через основные структурные элементы Земли – мантию (до глубины 2900 км), жидкое (внешнее) ядро (от 2900 до 5150 км) и внутреннее ядро. Волны отражаются и преломляются на границах между мантией и внешним ядром и между внешним и внутренним ядром, а также отражаются от свободной поверхности Земли. При этом, как было показано в главе 2, при падении на границу продольной Р волны образуются отраженные и преломленные Р и SV волны. Через жидкое ядро поперечные волны не проходят. Источник излучает и продольные, и поперечные волны, и каждая из них претерпевает отражение-преломление на границах. Поэтому общее возможное число образующихся волн будет достаточно большим. На рис.4.2 схематически изображены трассы основных волн в Земле от источника на поверхности с указанием их обозначений. Волны, проходящие через мантию, обозначаются Р,S. Если такая волна отразилась от свободной поверхности, - при этом возникают как продольные, так и поперечные волны, - то такие волны обозначаются соответственно РР, SS, SP, PS. При следующем отражении одной из этих волн снова образуются отраженные продольные и поперечные волны, обозначаемые как РРР, SSS, PPS, SPP и т.д. - каждое звено луча такой волны обозначается соответствующим символом. Рис.4.2. Схема распространения основных волн в Земле Отражение от границы ядра обозначается буквой с (core) , так что волна, вышедшая из источника как продольная и отразившаяся от границы ядра тоже как продольная будет иметь обозначение РсР. Аналогично отраженная поперечная волна обозначается как ScS . Очевидно, что возможны также волны PcS, ScP. Буква K используется для обозначения продольной волны, прошедшей через жидкое ядро, так что волна, вышедшая из источника как продольная, преломившаяся в ядро и вышедшая в мантию снова как продольная будет иметь обозначение PKP. Легко теперь понять, что обозначают символы SKS, PKS, SKP. Если волна, прошедшая в жидкое ядро, отразится от границы ядро-мантия снизу , будет продолжать распространяться в жидком ядре, и 75 при следующем падении ее на границу преломится в мантию, то такая волна будет обозначена как PKKP, и т.п. Волна, пересекающая твердое внутреннее ядро, обозначается буквой I (от слова inner core ) , так что волна, прошедшая весь путь через мантию, внешнее и внутреннее ядро как продольная, будет иметь обозначение PKIKP. Отражение от внутреннего ядра обозначается малой буквой i . Так PKiKP представляет волну, прошедшую как продольную через мантию, далее через жидкое внешнее ядро и отразившуюся от границы внутреннего ядра. Исходя из этой символики, можно обозначать любые сложные фазы. Например, PcPPK Р – это продольная волна, отразившаяся от ядра, затем отразившаяся от поверхности Земли и прошедшая через внешнее ядро. Конечно, не все такие волны видны на сейсмограммах – амплитуды некоторых волн, особенно испытавших несколько отражений/преломлений, очень малы и не могут быть выделены на фоне предшествующих им более интенсивных волн. Дополнительные фазы появляются от глубоко- фокусных землетрясений. Их появление обусловлено тем, что волна (Р или S) выходит еще и вверх из источника и отражается от поверхности Земли. Звено луча на пути о т о ч ага до поверхности обозначается малыми буквами p или s . Так, волна, вышедшая из источника как поперечная, отразившаяся над источником и превратившаяся после отражения в продольную, будет обозначена как s P . На рис.4.3 изображены пути волн от глубокофокусного источника и прошедшие через мантию. Для простоты здесь не показаны волны, образовавшиеся на границах мантия-ядро и внутри ядра. pP sP sS P Рис.4.3. Схема волн от глубокофокусного источника Кроме объемных (продольных и поперечных) волн землетрясения возбуждают еще и поверхностные волны – Релея и Лява. Поскольку в земной коре и в верхней мантии скорости сейсмических волн изменяются с глубиной – в среднем они с глубиной возрастают – эти волны характеризуются дисперсией скорости – волны с разными периодами распространяются с разными скоростями. Это приводит к тому, что излучаемый источником импульс, содержащий широкий спектр частот, растягивается во времени, причем тем больше, чем большее расстояние проходит волна. |