Факторы, влияющие на затухание сейсмических волн в литосфере в зонах континентального рифтогенеза

Abstract

Проведено исследование затухания сейсмических волн в земной коре и верхней мантии трех крупных рифтовых систем мира: Байкальской рифтовой системы (Евразия), Северо-Танзанийской дивергентной зоны (Африка) и Провинции Бассейнов и Хребтов (Северная Америка). По записям прямых и кода-волн региональных землетрясений с использованием теории однократного рассеяния [Aki, Chouet, 1975], гибридной модели [Zeng, 1991] и подхода [Wennerberg, 1993] рассчитаны значения сейсмической добротности (QC), частотного параметра (n), коэффициента затухания (δ), общего затухания (QT), а также проведена оценка вклада двух компонент затухания внутреннего затухания (Qi) и затухания вследствие рассеяния на неоднородностях среды (Qsc) в общее затухание. Значения QC показывают высокую зависимость от частоты в диапазоне 0.2-16.0 Гц и длины окна обработки коды. Наблюдаемое увеличение QC с увеличением длины окна обработки коды может быть интерпретировано как проявление уменьшения затухания с глубиной. Сопоставление глубинных вариаций коэффициента затухания δ и частотного параметра n со скоростным строением регионов говорит о приуроченности изменений в затухании сейсмических волн к скоростным границам в среде. Вместе с тем опыт такого сопоставления показывает, что результаты оценки глубинных вариаций параметров затухания в значительной степени зависят от применяемой скоростной модели среды. Латеральные вариации затухания сейсмических волн коррелируют с геологическими и геофизическими характеристиками регионов, при этом затухание зависит в первую очередь от сейсмической активности и теплового потока региона. Геологическая неоднородность среды и возраст консолидации коры являются факторами второго порядка. Расчет внутреннего затухания (Qi) и затухания вследствие рассеяния сейсмических волн на неоднородностях среды (Qsc) для рассматриваемых рифтовых систем показал, что для всех трех регионов наибольший вклад в общее затухание дает внутреннее затухание. Полученные характеристики затухания сейсмических волн для трех разных рифтовых систем в целом согласуются между собой, что может свидетельствовать о сопоставимых по уровню процессах модификации литосферы в разных рифтовых зонах.