ИССЛЕДОВАНИЕ ВАРИАЦИЙ ЗАТУХАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В БАЙКАЛЬСКОМ РИФТЕ

Выполнены расчет и анализ пространственных вариаций затухания прямых объемных S-волн и коды в земной коре и верхней мантии Южнобайкальской впадины и окружающих территорий. Всего было обработано около 5 тыс. локальных землетрясений и взрывов. Выполнены расчет и анализ временных вариаций затухания короткопериодных сейсмических волн в очаговых областях сильных землетрясений Восточной Сибири на примере шести афтершоковых последовательностей. Подготовлено программное обеспечение: разработана и зарегистрирована программа GEnvelope для расчета затухания по огибающей сейсмической коды (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2018613010). По результатам проекта подготовлены два доклада исполнителя проекта на XII Международной российско-монгольской конференции по астрономии и геофизике «Солнечно-земные связи и геодинамика байкало-монгольского региона: результаты многолетних исследований и научно-образовательная политика» (к 100-летию ИГУ). Подготовлена и принята в печать в журнале "Геодинамика тектонофизика" (Web of Science, Scopus, РИНЦ) научная статья «Пространственные вариации затухания сейсмических волн в Южнобайкальской впадине (Байкальский рифт)». В результате работ по проекту получены детальные оценки затухания прямых объемных S-волн и коды в земной коре и верхней мантии Южнобайкальской впадины: значения сейсмической добротности (QS и QC), частотного параметра (n), коэффициента затухания (δ), общего затухания (QT), проведена оценка вклада двух компонент затухания – внутреннего затухания (Qi) и затухания вследствие рассеяния на неоднородностях среды (QSC) в общее затухание, а также проанализированы временные вариации поглощения короткопериодных сейсмических волн в очаговых областях сильных землетрясений. Значения сейсмической добротности показывают высокую зависимость от частоты в диапазоне 0,5–18 Гц и длины окна обработки коды (для QC). Анализ карт сейсмической добротности и коэффициента затухания для разных частотных диапазонов показывает проявление дробной структуры поля затухания на более высоких частотах. Сравнение длин волн на разных частотах и размеров структурных неоднородностей в Байкальском рифте свидетельствует о том, что мелкие блоки, входящие в состав крупных разломов, могут оказывать влияние на затухание сейсмических волн на высоких частотах (6–12 Гц), в то время как на низких частотах основное влияние будет оказывать общая делимость верхней части земной коры (3–7 км). Пространственное положение областей повышенного и пониженного затухания в Южнобайкальской впадине определяется различиями в свойствах земной коры и верхней мантии: локализация области пониженного затухания сейсмических волн хорошо согласуется с областью повышенной плотности верхней коры, в то время как область высокого затухания расположена в южной части впадины, где по данным сейсмотомографии выявлен выступ аномальной мантии. Сравнительный анализ поля затухания сейсмических волн с геолого-геофизическими характеристиками среды показывает существование прямой связи между затуханием и активными процессами в земной коре и мантии региона. Оценка вклада внутреннего затухания (Qi) и затухания вследствие рассеяния сейсмических волн на неоднородностях среды (QSC) в общее затухание для рассматриваемого региона в целом выявил доминирующую роль внутреннего затухания. В то же время для областей крупных активных разломов наблюдается увеличение вклада рассеянной компоненты затухания QSC. Анализ поглощения короткопериодных сейсмических волн в очаговых областях сильных землетрясений юга Восточной Сибири выявил существование довольно значительных вариаций затухания, связанных с геодинамической ситуацией в эпицентральной области. При этом изменение параметров затухания сейсмических волн связывается с миграцией флюидов при изменении напряженно-деформированного состояния среды. Показано, что в зонах преимущественного растяжения литосферы флюиды концентрируются в области готовящегося очага, а затем перераспределяются в более широкой области разрушения. Для зон с преобладанием режимов сжатия и сдвига флюид, выдавленный в процессе усиливающегося во времени сжатия перед началом сейсмической активизации, мигрирует в область сформировавшихся хрупких деформаций, существенно изменяя поглощающие свойства массива.