Определение структуры земной коры по изменению скоростей сейсмических волн по данным произошедших землетрясений

Цель. Исследование структуры земной коры через определение скоростей сейсмических волн по предварительно разбитым участкам земной коры.

Метод. Для определения скоростей сейсмических волн предлагается два математических метода. В основе первого лежит метод средневзвешенного, а второго - решение систем линейных алгебраических уравнений матричным методом. В качестве исходных параметров при расчетах используются данные произошедших землетрясений - координаты гипоцентров землетрясений и сейсмодатчиков, а также времена пробега сейсмических волн от гипоцентра землетрясения до сейсмодатчиков.

Результат. Решена задача определения скоростей распространения сейсмических волн на различных участках земной коры двумя различными методами. Получены плотности распределения ошибок в определении скоростей сейсмических волн для метода средневзвешенного, в шести различных ситуациях распределения скоростей сейсмических волн на местности, и для матричного метода, в случае распределения скоростей сейсмических волн на местности в шахматном порядке.

Вывод. Предложенные методы позволят уточнять координаты очагов произошедших землетрясений; использование метода итераций позволяет значительно улучшить точности определения координат гипоцентра землетрясения и скоростей сейсмических волн на различных участках. Наличие, при расчетах, значений скоростей сейсмических волн на различных участках земной коры позволяет определять координаты очага землетрясения по новым методам, основанным на использовании фигуры второго порядка – гиперболоида, которые ранее сейсмологами не применялись.

1. Бляс Э. А., Середа А.-В. И. Определение коэффициентов отражения продольных и поперечных волн по сейсмограммам продольных волн // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2006. Т. 9. № 3. C. 389- 402.

2. Етирмишли Г. Д., Казымова С. Э., Казымов И. Э. Изучение изменения скоростей продольных волн с глубиной по цифровым сейсмологическим данным // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Материалы III Международной сейсмологической школы. Обнинск: ГС РАН, 2008. C. 54-57.

3. Асланов Г. К., Даниялов М. Г., Асланов Т. Г., Магомедов Х. Д. Об одном методе определения очага землетрясения с одновременным определением скоростей сейсмических волн // Труды Института геологии ДНЦ РАН. 2010. № 56. C. 54-59.

4. Шахтарин Б.И., Асланов Т.Г., Тетакаев У.Р. Определение координат очага землетрясения с использованием фигур четвертого и второго порядка – овала Кассини и гиперболы. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019;46(4):134-142. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2019-46-4-134-142

5. Асланов Т.Г. Определение координат очага землетрясения с использованием комбинированного метода. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2017;44(2):118-125. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-2-118-125

6. Асланов Т.Г., Мусаева У.А. Анализ плотности распределения ошибок в определении координат очага землетрясения по методам сфер и эллипсоидов. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019;46(2):61-70. https:////doi.org/10.21822/2073-6185-2019-46-2-61-70

7. Асланов Г.К., Асланов Т.Г., Курбанмагомедов К.Д., Шахтарин Б.И. Исследование зависимости ошибок в определении координат очага землетрясения от методов расчета (сфер и гиперболоидов). Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2017;44(4):87-98. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-4-87-98

8. Асланов Т.Г., Шахтарин Б.И., Асланов Г.К. Определение координат очага землетрясения с использованием фигур второго порядка - эллипса и гиперболы // Автоматизация. Современные технологии. 2018; №11 (72) – С. 503-509

9. Тагиров Х. Ю., Асланов Т. Г., Магомедов Х. Д. Определение средневзвешенной скорости сейсмической волны на участках Земли по пути ее распространения // Известия ДГПУ. Естественные и точные науки. 2017. Т. 11. № 3. С. 108- 114.

10. Асланов Г.К., Асланов Т.Г., Тагиров Х. Ю. Определение структурыземли по сейсмограммам произошедших землетрясений // Информационные технологии в экономике и управлении: материалы Всероссийской научно-практической конференции, 19-20 ноября 2014 г. Махачкала: ДГТУ, 2014. С. 242-246

11. D'Amico S. (ed.) Earthquake Research and Analysis - Statistical Studies, Observations and Planning/ S. D'Amico – InTech. JanezaTrdine, 2012. 460 p.

12. Robert Garotta. Поперечные волны: от регистрации до интерпретации. Краткий курс лекций для высших учебных заведений, 2000 г. Серия №3

13. Schuster G.T. Basics of Seismic Wave Theory / G.T. Schuster – University of Utah, 2007. 154 p.

14. Kasahara K. Earthquake mechanics / K. Kasahara – Cambridge University Press, 1981. 272 p.

15. Kennett B. Seismic Wave Propagation in Stratified Media / B. Kennett – Australian National University Press, 2009. 298 p.

16. Яновская Т.Б. Основы сейсмологии: учебное пособие / Т.Б. Яновская. Санкт-Петербург, 2008. 222 с

17. Шахриманьян М.А., Нигметов Г.М., Сосунов И.В. Математическое моделирование как способ поддержки принятия решений в случае возникновения чрезвычайных ситуаций // Каталог «Пожарная безопасность» 2003. С. 240-241.

18. D'Amico S. (Ed.) Engineering Seismology, Geotechnical and Structural Earthquake Engineering. InTech; 2013. 300 p.

19. Конев В.В. Линейная алгебра. Учебное пособие. Томск. Изд. ТПУ. 2008. 65 стр.

20. Аналитическая геометрия и линейная алгебра: учеб.пособие / А. E. Умнов. 3-е изд., испр. и доп. М. : МФТИ, 2011. 544 с. ISBN 978-5-7417-0378