Новый метод обработки записей сейсмических колебаний, основанный на анализе корреляционных функций флуктуаций амплитуды и фазы Ч. 1. Результаты использования метода в численном модельном эксперименте

В данной работе метод анализа корреляционных функций случайных флуктуаций амплитуды и фазы (КФАФ) используется для обработки временных записей смещения точки в упругой среде. В первом разделе свойства и особенности зависимостей КФАФ от фазового сдвига τ колебаний точек на свободной поверхности были исследованы путем численного эксперимента для модели плоского бесконечного слоя. Оказалось, что при выполнении определенных условий для параметров модели зависимости КФАФ от τ имеют вид последовательности пиков с одинаковым интервалом ∆ между ними. Для этого интервала выявлена связь с некоторыми из параметров модели и сконструирована эмпирическая формула. Оказалось, что ∆ определяется периодом обрабатываемых колебаний и временем пробега (туда и обратно) вертикально вниз P- или S-волны от источника до отражающей волны поверхности. Во втором разделе работы эта эмпирическая формула и выявленные особенности КФАФ используются при обработке предлагаемым здесь методом участков записи реальных сейсмических колебаний на станции Талая (Восточный Саян). Первые же опыты обработки показали, что зависимости КФАФ от τ для некоторых участков колебаний похожи на те КФАФ, которые получались в численном эксперименте. Следовательно, определяя интервал ∆ реальных колебаний и используя его эмпирическую формулу, мы имеем возможность для измерения упомянутого времени пробега между источником и отражающей поверхностью tA. В результате обработки по этой схеме записей землетрясений были получены массивы измерений времени tA и построены распределения для четырех разных источников, эпицентры которых расположены в западной части Тихого океана. Анализ этих распределений позволяет утверждать, что в районе источников на глубине 400 км расположен слой твердого вещества толщиной примерно 70 км. Кроме того, показана возможность измерения средней скорости P- и S-волн на интервалах различной глубины верхней мантии. Скорость определяется прямым путем, как отношение расстояния и времени, в течение которого волна проходит это расстояние. Измерения этих скоростей в районе островов Санта-Круз на глубине от 33 до 90 км дают значения VP=(6.4±1.2) км/с, VS=(3.0±0.2) км/с.