Geum.ru

Оглы статические и кинематические основы сейсмической геодинамики очаговых зон землетрясений и пространственно-временного прогнозирования

Вид материалаАвтореферат
Апробация работы
Личный вклад автора.
Структура и объем диссертации
Глава 1. Проблемы сейсмологии и геодинамики очаговых зон землетрясений.
Глава 2. Многоволновые методы структурной сейсмологии при моделировании неоднородностей среды землетрясений.
Глава 3. Сейсмические модели деформационных структур среды очаговых зон землетрясений.
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

Апробация работы


Результаты отдельных разделов исследований по теме диссертации в разное время докладывались на республиканских семинарах НАНА, на заседаниях МССС и Ученого совета ИФЗ АН СССР и РАН, на ежегодных координационных совещаниях по проблеме «Геофизические поля и строение земной коры и верхней мантии Кавказского региона», на семинарах Национального геофизического института в Монте-Порцио и Римского университета Италии, на семинарах Утсу Института исследований землетрясений Токийского университета Японии.

Результаты исследований были представлены на всесоюзных республиканских российских и международных научных ассамблеях конференциях совещаниях, сессиях, происходивших в период 1977-2006. Наиболее значительные из них опубликованы в различных изданиях мира и приведены в списке публикаций соискателя.

Личный вклад автора.

Основные результаты получены автором лично, а также в соавторстве с коллегами; в этих совместных исследованиях автору принадлежит основная, руководящая роль.

Структура и объем диссертации.

Работа состоит из Введения, 6 глав, заключения приложения и библиографии, включающей 470 наименований


Содержание диссертационной работы.


Во введении обосновывается постановка проблемы геодинамики очаговых зон землетрясений, их прогноза в широком смысле, актуальность развития основ методов сейсмического мониторинга геофизических и других полей для построения региональных моделей структурно-физических неоднородностей и процессов подготовки очагов сильных землетрясений в различных конкретных геолого-геофизических обстановках, формулируются цели, главные направления, методология и методики исследования, основные гипотезы, защищаемые положения, практическая значимость работы, научная новизна и реализация работы.

Глава 1. Проблемы сейсмологии и геодинамики очаговых зон землетрясений. На основе аналитического обзора рассматриваются проблемы сейсмологии и геодинамики очаговых зон землетрясений в аспектах определения понятий и предмета исследования, эволюции моделей и основы сейсмической геодинамики очаговых зон землетрясений, а также глобальной сейсмичности и сейсмогеодинамических позиций очаговых зон землетрясений для выбора тестового региона для создания естественных региональных моделей, областей подготовки очага и зон аномальных геофизических полей, физических и структурных условий движений и деформаций земной коры и эволюция этих условий, а также проверки теоретических выводов. Из приведенного подробного обзора следует общая постановка проблемы и ее актуальность, на решение которой нацелена представленная работа.

Глава 2. Многоволновые методы структурной сейсмологии при моделировании неоднородностей среды землетрясений. Рассмотрены теоретико-экспериментальные предпосылки и обоснование проведения многоволновых сейсмических исследований в ГСЗ для построения и представления более детальных сейсмических и комплексных геофизических моделей блоковых неоднородностей земной коры. Результаты изучения глубинного строения земной коры являются необходимой базой для создания фундаментальных основ геодинамики, определения причин землетрясений и природы их предвестников, а также прогнозирования и поиска месторождений полезных ископаемых. Основное внимание в разделе уделено повышению информативности метода ГСЗ Гамбурцева, который является ведущим при решении задач в комплексе детальных геофизических работ по изучению всей коры в целом. Это обеспечивало бы построение более детальных и адекватных моделей среды. Полученные в начальный период представления о структуре среды методом ГСЗ на уровне только головных волн преломленного типа ограничивались рамками известных трехслойных моделей земной коры. Разрезы представлялись в виде сглаженных горизонтов, охарактеризованных граничными скоростями и сплошными однородными толщами между слоями. Из разреза выпадали слои с пониженными скоростями и отсутствовали горизонтальные неоднородности. Давались ценные, но весьма осредненные и схематические представления о структуре земной коры. В таких грубых моделях не находили отображения области разного геологического строения. Различные очаговые зоны землетрясений находящиеся в различных геотектонических условиях по результатам метода ГСЗ, по существу, ничем между собой не отличались. Более того, они не отличались от среды вмещающей очаговой зоны. Такие представления не удовлетворяли практическим задачам геодинамики, физики очага и прогноза землетрясений. И тем более не позволяли разобраться в причинах вызывающих сейсмичность, рудообразование и накопления углеводородов. Полученные модели земной коры приводили также к несогласованности с данными гравиметрии и сверхглубокого бурения. Такое резкое несоответствие между результатами общепринятой интерпретации ГСЗ с данными бурения Саатлинской скважины (СГ-1) имело место в Азербайджане. Не было подтверждено наличие высокоскоростного горизонта с граничными скоростями  6,7км/с., отождествляемого с породами «базальтового» слоя и прогнозируемого на глубине 7800м. по разрезу ствола. Кроме этого, данные ГСЗ почти не освещали разрез в интервале 0-13 км., т.е. оказались несопоставимыми с данными более детальных исследований разреза ствола СГ-1. Эти выявившиеся противоречия между фактическими разрезами сверхглубоких скважин (также на Кольской и Криворожской) и построенными для обоснования их бурения геолого-геофизическими моделями строения привели к переосмысливанию основополагающих концепций развития и внутреннего строения Земли. Приводятся исследования по выяснению и вскрытию причин несоответствия глубин залегания ожидаемых магматических пород на уровне залегания поверхности кристаллического фундамента, прогнозируемой по данным преломленных волн с данными бурения. Осуществлялся также поиск путей повышения информативности методов ГСЗ и КМПВ с учетом существенных изменений, которые претерпели начиная с середины 60-х годов прошлого столетия, физические представления о волновых полях и, в особенности, природа преломленных волн.

Направляющей идеей теоретических разработок и экспериментальных исследований являлось определение моделей границ и выяснение динамических соотношений между отраженными волнами и волнами преломленного типа. Исследования в этом направлении показали, что в зависимости от свойств границы и характера строения среды роль указанных волн в формировании области первых вступлений может быть существенно различной (Алексеев, 1960, 1962; Епинатьева, 1962, 1965; Накамура, 1968; Бессонова, Михота, 1968 и др.) Основываясь на физических следствиях, вытекающих из результатов этих работ, в разделе обсуждаются некоторые особенности наблюдаемого волнового поля в ГСЗ и КМПВ. Экспериментальные данные полученные в Азербайджане и других регионах (Раджабов, Бабазаде,1965; Вольвовский, 1973) показывают, что главными компонентами волнового поля являются отраженные, отраженно- дифрагированные волны и волны преломленного типа. Опорные волны, связанные с поверхностями Мохоровичича и консолидированной коры, обладают более стабильными признаками по сравнению с волнами от промежуточных границ земной коры. Это, видимо, обусловлено тем, что области перехода от осадков к консолидированной коре и от коры к мантии разделяют наиболее существенно различающиеся по физическим свойствам части земной коры. Применение новых методов существенным образом уточнило представление о сейсмической модели земной коры района СГ-1. Исследованиями была установлена иная физическая природа волн, регистрируемых в первых вступлениях и недостатки интерпретационной модели простых головных волн, которые и привели к расхождению и к несогласованности глубин по данным различных методов. К получению ложных преломляющих границ и ошибочных значений граничных скоростей приводило отнесение последующих волн прерывистой корреляции к преломленным волнам и объединение их в протяженные сводные годографы. В дальнейшем использовались лишь опорные преломленные волны, регистрируемые в первых вступлениях. Теоретико-экспериментальными исследованиями последующих лет было установлено, что регистрируемые опорные первые волны для глубоких частей земной коры являются головными волнами сложных типов, связанных с переходными слоями ограниченной мощности. Основная же часть коротких осей синфазности, выделяемых преимущественно в последующих вступлениях, являются отраженными волнами. К формированию головной волны сложного типа приводит наличие градиентного переходного слоя выше основной границы раздела. Повышение излучающей способности скользящей волны может быть и за счет инверсионной пачки тонких слоев в переходной зоне. Это усиление тем больше, чем больше градиент скорости в слое, толщина этого слоя и частота колебаний. Форма годографов головных волн сложного типа и изменение их кажущихся скоростей в случае резко градиентного переходного слоя установлены на примере простейшей одномерной скоростной модели, состоящей из переходного градиентного слоя ограниченной толщины на полупространстве.

Обоснованы принципы получения и построения сейсмической модели среды как исходной для построения комплексной геофизической модели. Зная изменения мощности и состава вещества по вертикали и горизонтали, можно построить соответствующую модель, апроксимирующую структуру неоднородности по некоторому закону изменения того или иного физического параметра. Сформулировано понятие более полной информативной многопараметрической модели среды, приводящей к понятию комплексной геофизической модели. Последние создают геофизические поля ряда физических параметров, согласующихся в пределах заданной точности с измеренными характеристиками этих полей.

Геофизические модели явились мощным средством изучения структуры очаговых зон. Построение геофизической модели начинается на основе сейсмической модели и определения корреляционных связей между скоростными и динамичными параметрами, создающими то или иное геофизическое поле. Проблема сводится к двум геофизическим аспектам: определению сейсмической модели и других параметров на основе корреляционных соотношений. В общем случае сейсмическая модель может быть построена на основе нахождения функциональных связей между измеренными характеристиками волнового поля и физическими параметрами среды.

Исследование скважин методом акустического каротажа показывает, что реальные среды тонкослоисты по скоростям распространения упругих волн. Это вызывает необходимость поинтервального осреднения графика V(z). Такое упрощение приводит к понятию пластовой и поинтервальной скоростей. Аппроксимизация тонкослоистой среды этими скоростями приводит к слоисто-неоднородной модели со ступенчатыми графиками изменения скорости с глубиной. Сейсмические модели в таком представлении информативны, т.е. они позволяют анализировать как общие, так и частные закономерности распределения в реальной среде скоростные функции в явном виде.

В полях отраженных волн прерывистой корреляции отражена блоковость и слоистость: выделяется число и протяженность прерывистых отражений, изменение их интенсивности, наличие дифрагирующих элементов.

Фон нерегулярных колебаний образует слабокоррелируемые случайные поля. Главными являются отраженные волны с короткими осями синфазности, поэтому поле отраженных волн целесообразно положить в основу построения скоростной модели.

Для получения многопараметрической сейсмической модели земной коры, скоростная модель, построенная по Р составляющим волнового поля, должна дополняться также скоростями распространения поперечных волн, соотношениями скоростей продольных и поперечных волн при Vp и Vs и коэффициентом Пуассона.

Прогнозирование горизонтальных волновых неоднородностей и флюидонасыщенности в очаговых зонах земной коры осуществляется методом ВСЗ (вертикальное сейсмическое зондирование) для вертикального изучения скоростных характеристик и окружающего пространства.

Разработанный 3Д метод сейсморазведки на расстановках совмещенных продольных и поперечных профилей, центр которых и источник возбуждения последовательно смещаются в противоположные стороны от зондируемой точки. Используя программы различных обрабатывающих комплексов, адоптированных к системам этого метода, проводили обработку полевых записей в модификациях ОГТ и РНП. В предложенном методе используется все поле отраженных волн, включая и поле прерывистой корреляции коротких отражений, что дает возможность повысить детальность расчленения разреза, выявляется горизонтальная неоднородность среды.

Для целей определения флюидонасыщенности среды введены параметры огибающей энергограммы – отношение амплитуды Amax к Т-периоду огибающей аномалии.

Обработка полученных данных об изученной энергии обуславливается состоянием пласта – коллектора, характером и степенью его флюидонасыщенности, т.е. свойствами самого пласта – коллектора, который будет сказываться на его количественном показателе А/Т Изучение этого показателя представляет практический интерес, этот параметр используется как в разведочной геологии, так и в сейсмологии, его аналог – энергетический класс землетрясений. Для определения фундаментальных соотношений и использования А/Т в качестве признака различия характера и степени флюидонасыщенности пласта – коллектора проведены исследования на основе полученных конечных двух формул, выполнены необходимые расчеты. Для образования диагностического признака существует диагностический подход для А/Т, устанавливаемых индивидуально, в зависимости от конкретных условий.

Методом, ориентированным на изменении глубинных разломов, является метод дифракции. Разработаны специальные кинематические и динамические критерии выявления дифрагированных волн, позволяющих определить положение дифрагирующего объекта – яркой точки, представляющей собой аномалию сейсмических свойств среды. Метод позволяет выделить в вреде кластеры неоднородностей – рассеивателей, представляющих образ геологического объекта, которым могут быть фрагмент залежей нефти/газа, геологический разлом, очаг созревающего землетрясения. В настоящее время метод активно внедряется как в сейсмологию, так и сейсморазведку. Перспективно использовать в сейсмологии новую модификацию метода, которая выявляет не пассивные рассеиватели – неоднородности, а активные микроисточники, источники сейсмоэмисионных колебаний, группирующихся в готовящемся очаге землетрясения и окружающей его среде.

Глава 3. Сейсмические модели деформационных структур среды очаговых зон землетрясений. В этой главе приводятся принципы выбора размеров и границ территории районов в пределах общего единого геодинамического Кавказско-Иранского сейсмоактивного региона. Важное значение при идентификации региональных и локальных структур очаговых зон готовящихся землетрясений приобретают объекты не “точечных” эпицентров, а очагов землетрясений разных магнитуд в соответствии с их размерами ориентацией. В методологическом отношении исследования таких геодинамических структур очаговых зон наиболее детально проводятся по территории Кавказа и в его пределах, в Азербайджане и прилегающей акватории Каспийского моря. Линейные размеры выбранных территорий должны быть сопоставимы с линейными размерами очагов катастрофических землетрясений. При этом необходимо учесть также эффект “кольцевой” сейсмичности, т.е. форшоковую деятельность и то, что моменты возникновения некоторой части землетрясений конкретного региона определяются процессами протекающими далеко за его пределами, а также размерами пятен эпицентров на многолетних картах землетрясений. Такими выбранными очаговыми областями для изучения по более обширным регионам являлись регионы Шемаханских и Джавахетских землетрясений на Кавказе. На территории распространения очаговых областей крупных землетрясений Кавказа и акватории Каспия для изучения глубинного строения земной коры и верхней мантии применялась разная методика полевых сейсмических наблюдений и в довольно большом объеме. Приводится информация о положении системы сейсмических наблюдений, их особенностях при изучении глубинных разломов, а также об объемах отработанных профилей ГСЗ.

Наряду с профильно-площадной съемкой КМПВ в 1978-1982 г. в очаговой зоне землетрясений был проведен цикл работ сейсмологическим методом станциями “Черепаха” (Бабазаде), в том числе МОВЗ и СМОВ. Подобные работы параллельно проводились и на территории М. Кавказа, в пределах Араратской и Джавахетской сейсмогенных зон (Попов, Вольвовский, Егоркина и др.). Приводятся также данные о работах МОВЗ и о других видах геофизических работ, выполненных другими организациями. Специальные сейсмические профиля по системе наблюдений КМПВ (№ 16,30) и сейсморазведка отраженными волнами были отработаны в районе ствола и околоскважинного пространства СГ-1, относящегося к периферийной части Шамаханской сейсмоопасной очаговой обласи землетрясений и непосредственно к сейсмоактивным зонам Саатлы-Зардоб-Имишлинских землетрясений. Описание методики наблюдений, аппаратуры и волнового поля приводится в публикациях (Бабазаде, 1996). Общий объем выполненных в пределах Среднекуринской впадины и смежных территорий южного склона Б. Кавказа региональных профилей методом КМПВ составил более 560 тыс. км. С использованием материалов КМПВ и ГСЗ методом преобразований нерегулярных полей отраженных волн прерывистой корреляции в скоростную модель были отработаны старые и новые первичные профилей КМПВ и ГСЗ, в том числе профиль 1-К на Каспии, совпадающий с начальной частью профиля 1-2 ГСЗ в море, профиля ГСЗ №3 Гали-Пойлы и ГСЗ-МОВЗ – Акстафа-Батуми, а также КМПВ Габала-Шамаха-Мараза и еще 3 профиля по простиранию и четыре профиля вкрест простирания основной складчатости Кавказа, покрывающих систему разломных зон южного склона. Обработка массива записей нерегулярного поля отраженных волн осуществлялась по алгоритму и программе МЗК (модель земной коры), предназначенных для построения скоростных моделей на ЭВМ по наблюденному полю отраженных волн прерывистой корреляции при методике продольного профилирования. Внедрены и использовались на Кавказе и структурные модификации сейсмологии, использующие волны, возбуждаемые местными и удаленными землетрясениями.В режимных наблюдениях трех циклов целевых работ в пределах очаговых зон Шамахинских землетрясений, каждый из которых составлял 4-5 месяцев, одновременно участвовало соответственно 3,5 и 9 станций записи АСС-ЗМ. Площадное размещение станций в трех точках наблюдений первого цикла (Пиркули, Ахсу, Буйнуз) образовали трехугольную систему сети, а в пяти точках второго цикла (Пиркули, Шамаха, Падар, Миджан и Тирджан) систему сети правильного параллелограмма из четырех станций с пятой (Тирджан) лежащей внутри этого параллелограмма. Работа третьего цикла проводилась вдоль двух профилей поперек Кавказскому простиранию поверхностных геологических структур. Первый профиль располагался вдоль реки Гырдыманчай от Падара до Лагича, а второй вдоль верхнего течения р.Геокчай. Шаг между станциями каждого цикла составлял соответственно 20-45 км, 15-25 км и 2,5-6 км. С учетом ближайших сейсмологических станций регионального типа, исследуемая площадь с зонами исторически сильных землетрясений и наибольшей современной сейсмической активностью А10 , размещалась внутри площадных расстановок. Установка станций вблизи активных разломов и их пересечений, соизмеримость размеров площади исследований с возможностями аппаратуры, сравнительно высокий частотный диапазон регистрируемых событий, позволил получить весьма ценный материал по слабой сейсмичности в виде продольных и поперечных волн от местных и близких землетрясений. Причиной значимости этого материала, а так же материала по профилю КМПВ – 1 (Габала - Мараза), отработанного в 1979 г. и, пересекающего продольно Шемахинскую очаговую зону в центральной ее части, является то, что он охватывает периоды предшествующие серии довольно сильных событий, случившихся на исследуемой площади в ноябре-декабре 1981 г. Методика наблюдений по изучению глубинной структуры очаговых зон представляет систему из крестов, образованных продольным профилем КМПВ Габала-Мараза и двумя поперечными профилями с использованием станций "Черепаха". Число одновременно работающих станций записи "Черепаха" на профиле вдоль р.Геокчай составило 9 и 7, а на профиле вдоль р.Гирдыманчай – 8 и 7. Шаг между станциями записи составлял от 1,5 до 3 км на первом из профилей и 3-5 км на втором профиле. Длительность циклов наблюдений составляла на расстановках профилей 8-9 дней. Описаны особенности методики и техники наблюдений взрывов и землетрясений. Выбор точек для сейсмических наблюдений в Шамаха-Исмаиллинской эпицентральной зоне осуществлялся также с учетом опыта работ Кавказской экспедиции в предыдущие годы (1952 – 1953 г.г.). Всего за периоды наблюдений 1979 – 1980 г.г. получено 49 обзорных и 754 рабочих сейсмограмм. Из перезаписанных материалов за зимний период (329 событий), 80 % землетрясений с являются местными, около 16 % с – близкими, около 5 % далекими. За летний период зарегистрированных и перезаписанных событий (221) около 70 % местных, 29 % близких и около 4 % взрывов. За период наблюдений 1981 г. перезаписано 39 обзорных и 580 рабочих сейсмограмм. Из общего числа перезаписанных событий (275) местных – 207 (76 %), близких – 55 (20 %) далеких – 3 (1 %) и взрывов – 10 (37 %). Общее число использованных событий в зимний период составило 421. Число же событий для обработки сейсмограмм летнего периода было 142. Для изучения анизотропии скоростей распространения поперечных волн за период 1979 – 1981 г.г. было подвергнуто анализу 1171 сейсмограмм. Число их по зимнему периоду 1979 – 1980 г.г. составило - 299, по летнему – 375, и по 1981 г. – 497. Полученные материалы наблюдений со станциями "Черепаха" с использованием энергии местных землетрясений вдоль профилей были обработаны также сейсмологическим методом отраженных волн, изложенным в 2.6 предыдущей главы. Постановка, организация и проведение экспериментальных работ по системам наблюдений со станциями "Черепаха" в очаговой зоне Шамахинских землетрясений осуществлялась по инициативе, по хоздоговору и под руководством и непосредственным участием Бабазаде. Им же с использованием станций "Черепаха" были выполнены сейсмологические исследования методом СМОВ также в Шеки-Огуз-Мингечаурской очаговой зоне землетрясений (1992-1993) и в западном Кобыстане, к востоку от Шемахи-Мараза. Приводятся данные о работах со станциями типа "Черепаха" М.Кавказе в пределах Армении (Егоркиной и др.), а также на Джавахетском нагорье в Грузии Вольвовским, и др. Объем мониторинговых исследований за вариациями геофизических полей был проведен комплексом электрометрии методом ДОЗ, магнитометрии, геохимических параметров подземных вод и газов проведения газо-геохимической съемки. Режимные наблюдения проводились комплексом электрометрии в 3 точках – 2900 измерений, магнитометрии в 53 точках – 17500 измерений, водоотбор и газоотбор произведен в 27 пунктах – 6300 проб. Указанный комплекс работ выполнен по известным методикам с учетом особенностей геологических условий района исследований и соответствующих корректив в выборе оптимальных вариантов. Результаты режимных наблюдений были подвергнуты статистической обработке, а поиск скрытых периодичностей в их вариациях осуществлен методом Фурье. Пересмотр первичных данных ГСЗ Кавказа с полной переинтерпретацией старых материалов с новых позиций позволило оценить возможные идейные и технические ошибки, которые имели место в старых вариантах интерпретации. Данные разрезов ГСЗ в новой интерпретации сохраняют в неизменном виде лишь положение отражающих площадок и точек дифракций, которые были определены и опубликованы ранее (Бабазаде, 1978). Впервые в истории региональных сейсмических исследований ГСЗбыли получены экспериментальные данные об отраженно-дифрагированных волнах при наблюдениях методом ГСЗ земной на профиле Ахсу-Массалы №4, изучены некоторые особенности годографов этих волн и предложены способы определения глубин дифракции. В последующие годы данные о дифрагированных волнах в комплексе с данными других классов регистрируемых волн позволили выделить блоки в кристаллической толще земной коры и трассировать глубинные разломы, разделяющие эти блоки на всех профилях ГСЗ Азербайджана и Кавказа, в том числе и прошлых лет при разработке двухмерных и трехмерных многопараметрических геофизических моделей среды на основе определения характеристик скоростной модели по полям отраженных, дифрагированных, преломленных волн и последующего нахождения соответствующих уравнений регрессий, связывающего эти характеристики с плотностными и скоростными Vp/Vs параметрами среды. Определенный объем сейсмических работ со станциями “Черепаха” (Бабазаде, 1996-1998) выполнялся с расстановками на суше по системам пространственных наблюдений отраженных волн от границ осадочной толщи структуры Алаят-море в шельфовой зоне Южного Каспия из двух источников взрывов на острове Булла. Интерпретация данных проводилась по технологии СМОВ. Из других очаговых зон Альпийского сейсмического пояса рассмотрены районы Фриульских землетрясений (1976-1977) в Южных Альпах (М 6,4) на севере Италии и Ирпинского землетрясения 1980 (М 6,7-6,9) в южных Апеннинах. Для исследования особенностей строения и свойств очаговых зон землетрясений Тихоокеанского сейсмического пояса выбраны два сейсмоактивных региона центральной Калифорнии и Японские острова (Канто-Токийская область) - границы плит. В противоположность Калифорнии на Японских островах неизвестны разломы, по которым смещения происходят в результате такого же хорошо выраженного крипа, как в центральной части разлома Сан-Андреас (хотя землетрясение в 1995 г. в Кобе думается, опровергло это мнение). Результаты по сейсмическим исследованиям структур очаговых зон Коалингового землетрясения М=6.5, 1983, а также очагов сильных землетрясений Нагано в 14.09.1984 г. М=6.8, 6.2, 5.6 приводятся в приложении в конце работы. Приводятся результаты построения двух и трехмерных сейсмических моделей структурных границ и региональных разломов земной коры очаговых зон Юго-Восточного Кавказа по многоволновому полю глубинных сейсмических исследований. В отличие от работ прошлых лет, акцент здесь делается на новые данные интерпретации субгоризонтальных или пологонаклонных отражающих границ земной коры очаговых зон. Выделение и изучение разломов производилось поэтапно на основании аномальных особенностей волнового поля , скоростных и структурных признаков. Обнаруживался блок, а затем более детально изучалась контактовая зона или зона стыка двух блоков. Наиболее характерные результаты даются на профилях ГСЗ №4, №3 (Каспийское море – Черное море), №6 (КМПВ), №12 и др. Для сравнительного анализа и подтверждения ряда выводов, рассматриваются полученные в приложении принципиальные сейсмические модели земной коры очаговых зон Италии, Японии и Центральной Калифорнии. Отмечается сходство и отличие особенностей связи сейсмичности структурой коры зон очагов Кавказа и Италии. Конечный этап реализации методики комплексного изучения глубинных разломов на основе использования их признаков, вытекающих из фрактально организованных аномалий гравимагнитных полей по всей площади областей подготовки сильных землетрясений и методов взрывной сейсмологии по профильным сечениям представляется в разделе пространственные модели прогноза глубинных разломов очаговых зон для Азербайджана и Каспийского моря. На основе обобщенной объемной геофизической информации выявляются закономерности конфигурации, размещения и строения разломов, их классификация, геодинамическая активность, а также количественные характеристики их параметров. Впервые удалось выявить и охарактеризовать округлые, дуговые, кольцевые концентрические аналоги геометрических фрактальных блоков и ограничивающие их каркасные глубинные разломы, геодинамически активные , в том числе сейсмические узлы пересечений разломов и их коррелируемость в пространстве с локально-концентрированными зонами повышенной плотности эпицентров и участкам максимальных значений А10 . Последняя взаимосвязь ярко наблюдается в Шемахинской зоне. Высокосейсмичные зоны в пространстве приурочены также к вершинам дугообразных разломных участков округлых структур. Наблюдаемый неодинаковый уровень сейсмической активности в разных узлах, зависит от числа сходящихся разломов, их длины, величины углов схождения, азимутов простирания, глубин очагов землетрясений и т.д. При этом частота сейсмических событий непосредственно связана с уровнем раздробленности земной коры и с районом пересечения систем разломов в интервале острых углов. Вследствие своей жесткости именно эти сегменты являются концентратором напряжений и энергетически выгодным местом для развития неупругих деформаций и образования новых разломов. Более детально и полно в работе представляется пространственная модель глубинного строения очаговых зон Шемаха-Исмаиллинских землетрясений по результатам геофизических исследований. Глубинное строение земной коры Шемаха-Исмаилинской зоны на уровне построения традиционных геолого-геофизических разрезов изучено по субширотным и субмеридиональным профилям КМПВ и электроразведкой МТЗ приводится в (Бабазаде, Велиев1989). При этом привлекались данные скважин параметрического и структурно-картировочного бурения. Построены также структурные схемы по поверхностям М, К, доальпийского фундамента, юрских и меловых границ с использованием материалов КМПВ и ГСЗ прошлых лет в южной части зоны и трансформант гравии- и магнитного полей. Последние в комплексе с данными МОВЗ “Черепаха” использовались для выделения блоковых и разломных структур земной коры под которыми расположены возвышенности Чараган, Мадраса, Сагтиян, Ивановке и далее к северо-западу. Эти прогибы фундамента выполнены мощными отложениями мезо-кайнозоя и являются видимо хорошим вместилищем углеводородов в отложениях позднего сенона, палеогена и неогена. Скоростные неоднородности фундамента разделяются на следующие три диапазона: 6,1-6,4 км/сек; 6,6-6,8 км/сек и 7,0-8,2 км/сек неоднородностей в горизонтальном направлении. Преобладающими в пределах этих диапазонов соответственно равны: 6,2 км/сек; 6,5 км/сек; 8,0 км/сек граничные скорости, диапазоны которых относятся к первого – к кислым породам, второго – к породам смешанного типа с преобладанием промежуточных пород от более средних к основным, а области третьего типа связываются с породами основного и промежуточного состава. Приведены данные подтверждающие Ванданской зоны к эвгеосинклинали Малого Кавказа. Рассматривая взаимоотношения деталей залегания рельефа поверхности и раздела М в Шамахинском блоке, отмечается что имеет место изостатическая компенсация области наиболее глубокого положения поверхности фундамента, соответствуют наименьшие для области глубины залегания поверхности М. Выявлено, что зоны разломов, сопровождаются полосами пониженной скорости волн в очаговых областях на глубинах 15-30 км, т.е. низкоскоростные слои примыкают к поперечным глубинным разломам с западной стороны. Рассмотрены детали полученных структурных особенностей поверхностей “К” и “М”. Более обширный и кондиционный материал получен до глубин 8-10 км, что позволило построить схему структуры доальпийского фундамента. Она представляет интерес для решения проблем, связанных с выяснением природы сложной современной складчатости, метаморфизма и высокой сейсмической активности. Поверхность доюрского комплекса пород, построенная по системам годографов преломленных волн и отождествляемая с фундаментом характеризуется на разрезах КМПВ граничными скоростями 6,1-6,8 км/сек. Имеются участки границ с более высокими значениями скоростей – 7,0-8,2 км/сек. Намечается общее усиление роли высокоскоростных компонент к западу. Характерным здесь является высокоскоростные участки границ фундамента на выходе Буйнузкого интрузивного массива и Исмаиллинской магнитной аномалии. Такие же участки обнаруживаются к югу от г. Исмаилы и восточнее г. Кюдамир. Глубокий прогиб вырисовывают наиболее опущенные участки фундамента Шемаха-Ахсу-Карамарьям-Ивановка. На этих же уровнях глубин в Шемаха-Исмаиллинской зоне происходит сочленение подходящих с юго-запада плоскостей пологопадающих разломов (45°-60°) юго-восточного простирания Верхнечеокчай-Саотлинской зоны и с юга Верхнепирсагагатского (Навагинской) ветви субширотной Среднетертерской-Верхнепирасагатской системы разломов. Здесь образуется структура типа dipping reflector zone, с которой и связывается сейсмичность. Обсуждается природа полого погружающихся через центральную часть Куринской впадины плоскости разломов в коре со стороны СВ части М.Кавказа под складчатую систему Б.Кавказа, где они сочленяются и взаимодействуют с соответственными неоднородностями коры. Получены качественно новые данные о составе и строении глубинных зон земной коры, связанные с возможностями преобразования наблюдаемых геофизических полей в модель, аппроксимирующую реальную среду. Здесь рассматриваются вопросы построения сейсмических моделей, параметры которых являются главными при определении более общих геофизических моделей земной коры. Излагаются результаты применения метода построения двухмерных скоростных моделей по сейсмическому волновому полю при наблюдениях ГСЗ и КМПВ. Опробование этого метода осуществлялось для изучения особенностей распределения пластовых скоростных неоднородностей и структурно физических глубинных границ земной коры в очагах и очаговых зонах Кавказа и Каспия для изучения строения земной коры различных геотектонических элементов. Обоснован подход, позволяющий по сейсмическим данным выделять границы структурного типа. В отличии от традиционного корреляционного приема границы структурного типа в земной коре восстанавливаются или воссоздаются по фактическому распределению скоростных неоднородностей, как уровни определенного скоростного состава. По значениям пластовых скоростей как осадочная, так и консолидированная часть коры расчленяется на скоростные блоки (2,5-7,9 км/сек), изменяющиеся с глубиной и вдоль профиля. Изменение величины скорости происходит по ступенчатому закону с тенденцией к возрастанию при увеличении глубины. По данным некоторых профилей КМПВ и ГСЗ на этом фоне выделяются также зоны инверсии скоростей – локальные блоки с пониженными и повышенными скоростями. Толщина скоростных блоков колеблется в пределах от 3 до 10-15 км и более и также имеет тенденцию к увеличению с возрастанием глубины. Коэффициенты преломления на границах блоков больше чем 0,75. Даются примеры построения моделей земной коры, суммируются результаты и представляются сейсмические модели как совокупность распределяющихся границ и величин пластовых и граничных скоростей. Показана и другая форма представления модели земной коры, основанная только на распределении скоростных параметров по продольным волнам. Такое представление , называемое скоростной моделью является, как показано, содержательным и в общем достаточным, чтобы удовлетворить решение прямой кинематической задачи. Эта модель становится более представительной в дальнейшем дополняемая данными по поперечным волнам. Одним из признаков достоверности построенных моделей является внутренняя непротиворечивость скоростных параметров, определяемых по характеристикам используемых классов волн. Сложность строения в большей части обусловлена особенностями ее мозаичной или блоковой структуры, с комбинациями различных перемежающихся скоростных блоков, по-видимому, разного литолого-петраграфического состава. Обоснованность скоростных моделей земной коры устанавливалась путем сравнения и согласования теоретических значений t, Vэф, вычисленных по параметрам моделей с наблюденными значениями этих же величин. Представляется также параметризация двухмерных скоростных моделей с выделением комплексов пород с преобладающим скоростным составом. Заострено внимание на информацию по результатам построения моделей на основе данных поля отраженных волн на западной части профиля №3 Черное море - Каспийское море от Сухуми до п. Алазани. На всем протяжении депрессии выделяется нижележащий инверсионный слой с мощностью 6-8 км и скоростью 6,2-6,7 км/сек, расположенный непосредственно над поверхностью Мохо. Вместе с тем по данным ГСЗ и КМПВ в восточной части Куринской впадины, а именно в окрестностях района СГ-1 непосредственно над границей Мохо. Залегает более однородный слой с V=7,7-7,9 км/с и мощностью в среднем 10 км. Сейсмические данные позволяют отнести этот слой к переходной зоне между корой и мантией. Данные ГСЗ о наличии на участке СГ-1 приподнятого блока плотных пород базальтов с граничными скоростями 6,7-6,8 км/с качественно хорошо увязываются с данными гравиметрии и магнитометрии. Обоснованы новые и развиты информативные возможности модификаций ЗД сейсмических методов изучения отраженными волнами низкоскоростных дилатансных геодинамических зон и горизонтальных неоднородностей слоев среды землетрясений на основе комплексирования наземных наблюдений со сверхглубоким и глубоким бурением. Обсуждаются данные сейсмических исследований на объекте сверхглубокой Саатлинской скважины (СГ-1) в Азербайджане, имеющей большое значение для разработки решения новой специфичной задачи - оконтуривания площади вокруг скважины, для которой характерен разрез скважины. Использован комплекс сейсмических исследований из модификации отраженных волн с элементами систем наблюдений методов общей глубинной точки (ОГТ), КМПВ, ГСЗ. При решении детальных задач изучения геометрических и физических характеристик среды использованы кинематические особенности поля отраженных волн, включая поле их прерывистой корреляции. При использовании динамических характеристик поля регистрируемых волн, разработана методика энергетического анализа всего волнового поля отраженных волн. Эта методика позволяет по аномалиям огибающих энергограмм получаемых путем преобразования сейсмических трасс временного разреза в энергетические трассы с определенной спектральной характеристикой, прогнозировать вертикальное распределение группы коллекторов в разрезе, намеченной к бурению скважины и ее окрестности. Введен количественный параметр аномалии огибающих энергограмм и получен его алгоритм, выражающий энергетическое состояние пласта-коллектора. Установлены некоторые закономерности в ходе введенного параметра для разных типов пластов-коллекторов, насыщенных в разной степени флюидом. Приведены примеры использования значений введенного параметра для оценки характера и степени флюидонасыщенности разуплотненного пласта дилатансного типа. Дан прогноз геологического разреза бурящихся и проектируемых глубоких скважин на некоторых структурах, а также физических упругих свойств разуплотненных протяженных дилатансных зон верхней части земной коры, в том числе в осадочной толще и над поверхностью кристаллического фундамента. Предложенные сейсмические схемы мониторинговых наблюдений на непродольных профилях секущих проектируемую или бурящуюся скважину в различных сечениях, и использующие контролируемые виброисточники возбуждения колебаний, способны давать детальные данные о дилатансной среде "очагового" и "погранично-приповерхностного" типа с изменяющимися во времени структурно-физическими свойствами в области подготовки очагов землетрясений и в зоне проявления аномальных геофизических полей.