Institute of Geophysics of the CAS, v. v. i.

Navigation:

Mechanismus zemětřesení u Hlučína ze dne 10. prosince 2017

Důležitou charakteristikou každého zemětřesení, o kterou se zajímáme hned po stanovení jeho místa vzniku – ohniska a síly – magnituda, je tzv. mechanismus. Zjednodušeně si ho můžeme představit jako popis prostorového pohybu bloků horniny v okamžiku vzniku zemětřesení. Tento pohyb je většinou vázán na tektonické zlomy existující  v oblasti kde zemětřesení vzniklo, a mechanismus je tak důležitým ukazatelem, ke kterému zlomu či zlomovému systému je konkrétní zemětřesení přidruženo.

Stanovení mechanismu je však obtížnější než lokalizace ohniska a určení jeho magnituda, protože je k němu potřeba mít data z oblasti kolem ohniska, tj. zaznamenat seismické vlny na stanicích ležících v různých směrech od ohniska zemětřesení, pokrývajících svými azimuty celý kruh kolem ohniska. To bohužel není případ hlučínského zemětřesení, ke kterému došlo 10. prosince 2017. Když si nakreslíme stanice regionální sítě, na kterých se nám podařilo zemětřesení zaznamenat (a spolehlivě odečíst směr a amplitudu nasazení podélné – tedy P – vlny), zmíněné pokrytí je velmi nepravidelné. Stanice jsou nakupeny víceméně v jediném kvadrantu, což je pro jednoznačné stanovení mechanismu velmi málo.

Obrázek 1: Rozmístění seismických stanic v oblasti zemětřesení

 

Odhad mechanismu hlučínského zemětřesení tedy bude zatížen velkou chybou, i když se a priori omezíme na hledání jeho samotné orientace a nebudeme se starat o rozhodnutí, zda na zlomu došlo k čistě střižnému pohybu (prostému smyku po třecí ploše), nebo k pohybu složitějšímu, jaký je typický např. u otřesů indukovaných průmyslovou činností, třeba dolováním). Výpočet mechanismu můžeme ještě provést při použití různě obsažné informace získané ze seismického záznamu, zde buď z amplitudy P-vlny nebo jenom znaménka jejího nasazení, tj. z informace, způsobila-li přicházející vlna na stanici pohyb půdy směrem vzhůru nebo dolů. První způsob je obecně přesnější, druhý robustnější, tedy méně závislý na nejistotě v odhadu rychlosti seismických vln v oblasti atd. Z amplitud regionálních stanic s čitelnými odečty vychází mechanismus ukazující na zlomový systém zhruba ve směru SV-JZ:

 

Obrázek 2: Stanovení mechanismu zemětřesení z amplitud regionálních seismických stanic

 

Je však nezbytné zopakovat, že při daném prostorovém rozložení stanic s dostupnými daty je stanovení mechanismu zatíženo extrémně velkou chybou. Pro její ilustraci uveďme mechanismus určený druhým způsobem, tedy pouze ze znamének prvního nasazení. Když si nakreslíme všechna řešení, tj. všechny orientace mechanismu vyhovující pozorovaným znaménkům, vidíme, že určení mechanismu je velmi daleko od kýžené jednoznačnosti:

Obrázek 3: Stanovení mechanismu zemětřesení ze znamének prvního nasazení P-vlny

 

Na obrázku jsou červeně vykresleny polohy všech pólů nodálních rovin – zjednodušeně zlomových ploch – vyhovujících pozorovaným znaménkům. Bílé plochy jsou naopak místa, kde póly zlomových rovin nemohou ležet. Červené barvy je nápadně více než bílé, úloha je tedy víc neurčitelná než dávající uspokojivý odhad směru zlomu. Interpretace obrázku je taková, že vyloučeny jsou vlastně pouze zlomy zhruba ve směru V-Z. To tedy dává hlučínské zemětřesení do souvislosti spíše s blízkými zlomovými strukturami „sudetského směru“, tedy SZ-JV, než se zlomy tektonicky vymezujícími blízké okolí Hlučína, které jsme zmínili v aktualitě z 15.12.2017.

RNDr. Jan Šílený, CSc., RNDr. Jan Zedník