ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ВАРИАЦИИ ЗАТУХАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ЮЖНОБАЙКАЛЬСКОЙ ВПАДИНЕ И ПРИЛЕГАЮЩИХ ОБЛАСТЯХ (БАЙКАЛЬСКИЙ РИФТ)

Получены детальные оценки затухания S-волн и коды в земной коре и верхней мантии Южнобайкальской рифтовой впадины: значения сейсмической добротности (Q_S и Q_C), частотного параметра (n), коэффициента затухания (δ), общего затухания (Q_T), а также проведена оценка вклада двух компонент затухания – внутреннего затухания (Q_i) и затухания вследствие рассеяния на неоднородностях среды (Q_SC) – в общее затухание. Оценены размеры неоднородностей блоковой среды, оказывающих влияние на затухание сейсмических волн в различных частотных диапазонах. Сравнительный анализ поля затухания сейсмических волн игеолого-геофизических характеристик среды показывает существование прямой связи между затуханием, составом и активными процессами в земной коре и мантии региона. Оценка вклада внутреннего затухания (Q_i) и затухания вследствие рассеяния сейсмических волн на неоднородностях среды (Q_SC) в общее затухание для рассматриваемого региона в целом выявила доминирующую роль внутреннего затухания при увеличении вклада рассеянной компоненты затухания Qsc в областях крупных активных разломов.

1. Aki K., 1969. Analysis of the seismic coda of local earthquakes as scattered waves. Journal of Geophysical Research 74 (2), 615–631. https://doi.org/10.1029/JB074i002p00615.

2. Aki K., 1980. Attenuation of shear-waves in the lithosphere for frequencies from 0.05 to 25 Hz. Physics of the Earth and Planetary Interiors 21 (1), 50–60. https://doi.org/10.1016/0031-9201(80)90019-9.

3. Aki K., 1981. Source and scatering effects on the spectra of small local earthquakes. Bulletin of the Seismological Society of America 71 (6), 1687–1700.

4. Aki K., Chouet B., 1975. Origin of the coda waves: source, attenuation and scattering effects. Journal of Geophysical Research 80 (23), 3322–3342. https://doi.org/10.1029/JB080i023p03322.

5. Арефьев С.С. Эпицентральные сейсмологические исследования. М.: Академкнига, 2003. 375 с.

6. Арефьев С.С., Быкова В.В., Гилева Н.А., Масальский О.К., Матвеев И.В., Матвеева Н.В., Мельникова В.И., Чечельницкий В.В. Предварительные результаты эпицентральных наблюдений Култукского землетрясения 27 августа 2008 г. // Вопросы инженерной сейсмологии. 2008. Т. 35. № 4. С. 5–15.

7. Букина К.И., Виллемсон Л.Х., Ковачев С.А., Соловьев С.Л. Амплитудные кривые объемных волн байкальских землетрясений по наблюдениям автономных донных сейсмографов // Известия АН СССР, серия Физика Земли. 1983. № 3. С. 82–87.

8. Дергачев А.А. Методика и результаты определения поглощения сейсмических волн в центральной части Байкальской рифтовой зоны // Геология и геофизика. 1982. Т. 23. № 6. С. 94–1.

9. Dobrynina A.A., 2011. Coda-wave attenuation in the Baikal rift system lithosphere. Physics of Earth and Planetary Interiors 188 (1–2), 121–126. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2011.05.008.

10. Dobrynina A.A., Chechel'nitskii V.V., San'kov V.A., 2011. Seismic quality factor of the lithosphere of the southwestern flank of the Baikal rift system. Russian Geology and Geophysics 52 (5), 555–564. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2011.04.008.

11. Добрынина А.А., Герман В.И. Распознавание слабых землетрясений и промышленных взрывов в районе Восточно-Бейского разреза (Хакасия, Россия) // Вестник НЯЦ РК. 2016. Вып. 2. С. 96–99.

12. Dobrynina A.A., Sankov V.A., Chechelnitsky V.V., Déverchère J., 2016b. Spatial changes of seismic attenuation and multiscale geological heterogeneity in the Baikal Rift and surroundings from analysis of coda waves. Tectonophysics 675, 50–68. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2016.03.010.

13. Добрынина А.А., Саньков В.А., Девершер Ж., Чечельницкий В.В. Факторы, влияющие на затухание сейсмических волн в литосфере в зонах континентального рифтогенеза // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 1. С. 107–133. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-1-0234.

14. Добрынина А.А., Саньков В.А., Предеин П.А., Чечельницкий В.В., Тубанов Ц.А. Неоднородности поля затухания сейсмических волн на территории Южного Прибайкалья и Забайкалья // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2016. Т. 17. С. 46–63.

15. Каталог данных по тепловому потоку Сибири / Ред. А.Д. Дучков. Новосибирск: ИГиГ СО АН СССР, 1985. 82 с.

16. Егоркин А.В., Кун В.В., Чернышев Н.М. Поглощение продольных и поперечных волн в коре и верхней мантии Западно-Сибирской плиты и Сибирской платформы // Известия АН СССР, серия Физика Земли. 1981. № 2. С. 37–50.

17. Emanov A.F., Seleznev V.S., Solov'ev V.M., Chichin I.S., Kaptsov O.V., Kashun V.N., Zhemchugova I.V., Duchkov A.D., 1999. Investigation of dynamic peculiarities of seasonal variations of wave fields on vibroseismic monitoring of a medium. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 40 (4), 474–486.

18. Gao S., Davis P.M., Liu H., Slack P.D., Zorin Y.A., Logatchev N.A., Kogan M., Burkholder P.D., Meyer R.P., 1994. Asymmetric upwarp of the asthenosphere beneath the Baikal rift zone, Siberia. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 99 (B8), 15319–15330. https://doi.org/10.1029/94JB00808.

19. Gao S.S., Liu K.H., Davis P.M., Slack P.D., Zorin Y.A., Mordvinova V.V., Kozhevnikov V.M., 2003. Evidence for small-scale mantle convection in the upper mantle beneath the Baikal rift zone. Journal of Geophysical Research 108 (B4), 2194. https://doi.org/10.1029/2002JB002039.

20. Голенецкий С.И. Структура эпицентрального поля землетрясений Прибайкалья и Забайкалья // Известия АН СССР, серия Физика Земли. 1976. № 1. С. 85–94.

21. Голубев В.А. Кондуктивный и конвективный вынос тепла в Байкальской рифтовой зоне. Новосибирск: Гео, 2007. 222 с.

22. Gusev A.A., 1995. Vertical profile of turbidity and Coda Q. Geophysical Journal International 123 (3), 665–672. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1995.tb06882.x.

23. Hammond W.C., Humphreys E.D., 2000. Upper mantle seismic wave attenuation: Effects of realistic partial melt distribution. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 105 (B5), 10987–10999. https://doi.org/10.1029/2000JB900042.

24. Havskov J., Ottemoller L., 2003. SEISAN: The Earthquake Analysis Softwares for Windows, Solaris and Linux, Version 8.0. Institute of Solid Earth Physics, University of Bergen, Norway, 348 p.

25. Хатчинсон Д.Р., Гольмшток А.Ю., Зоненшайн Л.П., Мур Т.К., Шольц К.А., Клитгорд К.Д. Особенности строения осадочной толщи оз. Байкал по результатам многоканальной сейсмической съемки // Геология и геофизика. 1993. Т. 34. № 10–11. С. 25–36.

26. Kopnichev Y.F., 1977. The role of multiple scattering in the formation of a seismogram's tail. Izvestiya Akademii Nauk SSSR, Series Fizika Zemli 13, 394–398.

27. Копничев Ю.Ф. Новые данные о строении верхней мантии Байкальской рифтовой системы // Доклады АН СССР. 1991. Т. 325. № 5. С. 944–949.

28. Logachev N.A., 2001. Historic core of the Baikal rift zone. Doklady Earth Sciences 376 (1), 43–46.

29. Lysak S.V., 2002. Terrestrial heat flow in zones of active faults in Southern East Siberia. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 43 (8), 791–803.

30. Mak S., Chan L.S., Chandler A.M., Koo R., 2004. Coda Q estimates in the Hong Kong region. Journal of Asian Earth Sciences 24 (1), 127–136. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2003.10.001.

31. Мац В.Д., Уфимцев Г.Ф., Мандельбаум М.М., Алакшин А.М., Поспеев А.В., Шимараев М.Н., Хлыстов О.М. Кайнозой Байкальской рифтовой впадины: строение и геологическая история. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2001. 252 с.

32. Mitchell B.J., 1981. Regional variation and frequency dependence of Qβ in the crust of the United States. Bulletin of the Seismological Society of America 71 (5), 1531–1538.

33. Mitchell B.J., Cong L., Ekström G., 2008. A continent-wide map of 1-Hz Lg coda Q variation across Eurasia and its relation to lithospheric evolution. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 113 (B4), B04303. https://doi.org/10.1029/2007JB005065.

34. Павленко О.В. Об актуализированных картах общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-97* и картах ОСР-2012 // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2012. № 5. С. 16–22.

35. Потапов В.А., Чечельницкий В.В., Иванов Ф.И. Характеристика рассеяния сейсмических волн близких землетрясений в Прибайкалье // Геофизические исследования в Восточной Сибири на рубеже ХХI века / Ред. Н.А. Логачев, К.Г. Леви. Новосибирск: Наука, 1996. С. 172–176.

36. Predein P.A., Dobrynina A.A., Tubanov T.A., German E.I., 2017. CodaNorm: A software package for the body-wave attenuation calculation by the coda-normalization method. SoftwareX 6, 30–35. https://doi.org/10.1016/j.softx.2016.12.004.

37. Pulli J.J., 1984. Attenuation of coda waves in New England. Bulletin of the Seismological Society of America 74 (4), 1149–1166.

38. Недра Бай кала по сейсмическим данным / Ред. Н.Н. Пузырев. Новосибирск: Наука, 1981. 105 с.

39. Детальные сей смические исследования литосферы на P и S-волнах / Ред. Н.Н. Пузырев. Новосибирск: Наука, 1993. 199 с.

40. Radziminovich N.A., 2010. Focal depths of earthquakes in the Baikal region: a review. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 46 (3), 216–229. https://doi.org/10.1134/S1069351310030043.

41. Радзиминович Н.А., Тубанов Ц.А., Мирошниченко А.И. Эпицентральные зоны Южного и Центрального Байкала // Геодинамика и минерагения Северной и Центральной Азии: Материалы V Всероссийской научнопрактической конференции. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2018. С. 303–305.

42. Rautian T.G., Khalturin V.I., 1978. The use of the coda for determination of the earthquake source spectrum. Bulletin of the Seismological Society of America 68 (4), 923–948.

43. Sankov V.A., Lukhnev A.V., Miroshnitchenko A.I., Dobrynina A.A., Ashurkov S.V., Byzov L.M., Dembelov M.G., Calais E., Dé- verchère J., 2014. Contemporary horizontal movements and seismicity of the south Baikal Basin (Baikal rift system). Izvestiya, Physics of the Solid Earth 50 (6), 785–794. https://doi.org/10.1134/S106935131406007X.

44. Sato H., Fehler M.C., 1998. Seismic Wave Propagation and Scattering in the Heterogeneous Earth. Springer-Verlag, New York, 308 p.

45. Шебалин Н.В., Арефьев С.С., Васильев В.Ю., Татевосян Р.Э. От сейсмичности площадей к структуре сейсмичности // Известия АН СССР, серия Физика Земли. 1991. № 9. С. 20–28.

46. Sherman S.I., 1992. Faults and tectonic stresses of the Baikal rift zone. Tectonophysics 208 (1–3), 297–307. https://doi.org/10.1016/0040-1951(92)90351-6.

47. Sherman S.I., Dem'yanovich V.M., Lysak S.V., 2004. Seismic process and active lithospheric failure in the Baikal rift system. Geologiya i Geofizika (Russian Geology and Geophysics) 45 (12), 1458–1470.

48. Solonenko A., Solonenko N., Melnikova V., Shteiman E., 1997. The seismicity and earthquake focal mechanisms of the Baikal rift zone. Bulletin des Centres de Recherches Exploration-Production Elf Aquitaine 21 (1), 207–231.

49. Spudich P., Iida M., 1993. The seismic coda, site effects, and scattering in alluvial basins studied using aftershocks of the 1986 North Palm Springs, California, earthquake as source arrays. Bulletin of the Seismological Society of America 83 (6), 1721–1743.

50. Suvorov V.D., Mishenkina Z.M., Petrick G.V., Sheludko I.F., Seleznev V.S., Solovyov V.M., 2002. Structure of the crust in the Baikal rift zone and adjacent areas from Deep Seismic Sounding data. Tectonophysics 351 (1–2), 61–74. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(02)00125-7.

51. Suvorov V.D., Tubanov T.A., 2008. Distribution of local earthquakes in the crust beneath central Lake Baikal. Russian Geology and Geophysics 49 (8), 611–620. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2007.09.019.

52. Тубанов Ц.А., Суворов В.Д., Цыдыпова Л.Р. Скорости поперечных волн в земной коре Байкальского рифта по данным близких землетрясений // Континентальный рифтогенез, сопутствующие процессы: Материалы Второго Всероссийского симпозиума с международным участием и молодежной научной школы, посвященных памяти академиков Н.А. Логачева и Е.Е. Милановского / Ред. С.В. Рассказов, А.М. Никишин, С.П. Примина. Иркутск: ИЗК СО РАН, 2013. Т. 2. С. 117–120.

53. Уфимцев Г.Ф., Сковитина Т.М. Новейшая структура восточного побережья Среднего Байкала // Отечественная геология. 2001. № 2. С. 26–29.

54. Wennerberg L., 1993. Multiple-scattering interpretations of coda-Q measurements. Bulletin of the Seismological Society of America 83 (1), 279–290.

55. Zeng Y., 1991. Compact solutions for multiple scattered wave energy in time domain. Bulletin of the Seismological Society of America 81 (3), 1022–1029.

56. Жадин В.В., Дергачев А.А. Измерение добротности земной коры по записям микроземлетрясений (на примере Западной Тувы и Байкальской рифтовой зоны) // Известия АН СССР, серия Физика Земли. 1973. № 2. С. 17–22.

57. Сейсмоионосферные и сейсмоэлектромагнитные процессы в Байкальской рифтовой зоне / Ред. Г.А. Жеребцов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. 304 с.

58. Зорин Ю.И., Кожевников В.М., Мордвинова В.В., Турутанов Е.Х., Попов А.М., Лысак С.В., Голубев В.А., Дорофеева Р.П. Глубинное строение и термический режим литосферы Центральной Азии // Литосфера Центральной Азии / Ред. Н.А. Логачев. Новосибирск: Наука, 1996. С. 107–114.