Файл: Уломов, В. И. Динамика земной коры Средней Азии и прогноз землетрясений.pdf

Рис. 20. Зависимость между энергетическим клас­ сом (/C=lg Е), магнитудой (М) землетрясения, вертикальной (/,) и горизонтальной (/) протяжен­ ностью очага, его объемом (V), объемом облас­ ти подготовки землетрясения (V') и амплитудой

подвижки в очаге (rf).

Остальные величины на этом графике определялись следующим образом. Амплитуда подвижки пород в очаге землетрясения вы­ числялась по формуле

83

ции между величинами объема очага Ташкентского землетрясения

конфигурации нзосепст (Н. А. Введенская, О. В. Соболева и др.), данные о механизме очага (А. В. Введенская) и распространении эпицентров афтершоков, а в случае крупнейших землетрясении— сведения о простирании остаточных деформаций на земной поверх­

изображения эпицентров землетрясений представлены в масштабе карты, что позволяет судить о роли сейсмических подвижек в де­ формировании земной коры.

Карта же эпицентров нивелирует крупные п мелкие сейсмиче­ ские события, и зачастую второстепенные явления представляются ответственными. Так, судя по карте очагов, даже разрушительные землетрясения типа Ташкентского 1966 г. (М = 5,3) могут быть ординарными сейсмическими явлениями, связанными с локальны­ ми условиями деформирования участка земной коры.

Анализ карты очагов землетрясений, как и карты эпицентров, позволяет выявить определенную закономерность в распределении сейсмического поля на территории Средней Азии. Очаги землетря­ сений расположены в виде протяженных полос, согласующихся с простиранием зон глубинных разломов и флексур. Наиболее четко выделяются Памиро-Гиндукушская, Южно-Тянь-Шаньская и Се-

84

на северо-восток, субширотно пересекает центральную часть Па­ мира и далее изгибается в юго-восточном направлении вдоль хреб­ тов Кунь-Луия. Она отличается от других сейсмогенных зон Сред­ ней Азии большой глубиной заложения. Очаги землетрясений располагаются здесь - начиная от поверхности до глубины 270 км в районе Гиндукуша и 150 км — на Памире. Исследование меха­ низма очагов памиро-гиндукушских землетрясений указывает на некоторую неоднородность поля действующих здесь упругих напря­ жений. Так, по данным О. В. Соболевой (1967), Гиндукушская подзона на глубине 80 км и более характеризуется горизонталь­ ными сжимающими и вертикально направленными растягивающи­ ми напряжениями, тогда как на Памире растягивающие напряже­ ния могут быть близкими к горизонтальным. В целом же ПамироГиндукушская сейсмогенная зона испытывает интенсивные горизонтальные сжимающие напряжения и находится в условиях, свойственных большей части Средиземноморско-Азиатского мо­ бильного пояса (Широкова, 1961, 1967). В ортогональной верти­ кальной плоскости эта зона имеет приплюснутую с боков груше­ видную форму, а в плане ее ширина не превышает 100 км. Наиболее протяженная по глубине гиндукушская часть зоны круто падает на северо-запад. В этом же направлении, судя по механизму очагов землетрясений, опускается северное крыло Памиро-Гинду- кушской зоны глубинных разломов (Уломов, 1966). Памирская часть зоны, как и весь ее внутрикоровый участок, наоборот, харак­ теризуется подъемом плоскостей разрывов в северном направлении.

Г. П. Горшков (1970) находит сходство между формой этой зоны и конфигурацией области «конусов разрушения», образую­ щихся в условиях одностороннего сжатия. Уменьшение числа гипо­ центров землетрясений на глубине ПО—140 км. и ниже 240 км он связывает с наличием здесь слоев пониженной вязкости пород (Нерсесов, Лукк, 1967; Нерсесов, Чепкунас, 1970).

Памиро-Гпндукушская зона характеризуется стабильным ре­ жимом и высокой сейсмичностью. Так, за последние 50 лет здесь выделилось сейсмической энергии больше, чем за этот же период в земной коре всей Средней Азии. Наиболее сильное землетрясе­

более крупные из них произошли на краях зоны — в областях низ­ кой сейсмической активности (Аш = 0,1—0,2): Кашгарское 22. VIII. 1902 г., /<=18, УИ= 8,6; Каратагское 21. X. 1907 г., /(=18, М = 7-і-8. Хаитское 10. VII. 1949 г., /(=17, M = 772 (Аю>1,0) случилось в центральной части Южно-Тянь-Шаньской зоны.

85

В основном землетрясения этой зоны происходят на глубине до 10 км, но встречаются и глубже (20—40 км).

По расчетам В. И. Бунэ (1966, 1970), на территории Южно- Тянь-Шаньской зоны землетрясения с /(^=15 происходят в сред­ нем один раз в четыре года, а эпицентральные области катастро­ фических землетрясений с А 4 ^ 7 1/2 (их всего три), по его мнению, мигрируют в пределах сейсмогенной зоны.

Механизм очагов землетрясений Южно-Тянь-Шаньской зоны характеризуется горизонтальными сжимающими напряжениями, направленными ортогонально простиранию зоны, и близкими к вертикали растягивающими напряжениями (Широкова, 1961, 1967; и др.). В зоне перехода от орогена к платформе, западнее г. Ду­

Северо-Тянь-Шаньская зона аналогично Южно-Тянь-Шаньской испытывает интенсивные сжимающие напряжения, направленные ортогонально простиранию горных сооружений. В западной части зоны, судя по сейсмологическим данным (Джамбульское земле­ трясение 10. V. 1971 г.), преобладают правые сдвиги.

Северо-Тянь-Шаньская зона — пример отсутствия корреляции между сейсмической активностью и максимально возможными по величине (/(max) землетрясениями. Несовпадение очаговых обла­ стей крупных Кашгарского и Каратагского землетрясений с

но выделяется по эпицентрам относительно больших землетрясе­ ний. Она совпадает с одноименной зоной глубинных разломов и, по-видимому, протягивается далее на северо-запад, отделяя Чаткальский мезоблок земной коры от Кураминского вдоль Кумбельской зоны разломов.

Наиболее сильные землетрясения здесь имеют /(=16: Анди­ жанское 16. XII. 1902 г., Куршабские 6 и 12. VII. 1924 г. На карте сейсмической активности зона характеризуется относительно ма­ лой величиной Аю= 0,2—0,3. Сведений о механизме очагов местных

86

землетрясении пока не имеется. Судя по макросейсмическим дан­ ным, очаг Андижанского землетрясения простирается ортогональ­ но по отношению к зоне и, по-видимому, совпадает с северо-вос­ точным ответвлением Южно-Ферганской флексурно-разрывной

данным, выделяется условно. Она, как и вся территория Северного Тянь-Шаня, в сейсмическом отношении слабоактивна. Здесь земле­ трясения с К>14 пока не известны.

Ц е н т р а л ь н о-К ы з ы л к у м с к а я с е й с м о г е н н а я з о н а также слабоактивна, расположена под платформенным чехлом и по геологическим признакам поэтому не выделяется. Однако здесь имело место землетрясение с /(=16 (Чиилийское, 3. VI. 1929 г.) и несколько с /(=14. Эта зона характеризуется интенсивными гори­ зонтальными растягивающими и вертикально сжимающими упру­

деляются неуверенно и, как правило, меняют свою конфигурацию при очередном относительно крупном землетрясении.

Поле упругих напряжений. Изучение механизма очагов земле­ трясений (по А. В. Введенской и др.) в лучшем случае позволяет получить лишь качественную картину распределения в земной коре н верхней мантии поля упругих напряжений. Обычно в результате исследований определяется только ориентация в пространстве главных напряжений и ничего не говорится о их величине. М. В. Гзовский (1967, 1971), по-видимому, первый сделал попытку количественно охарактеризовать поле упругих напряжений в зем­ ной коре Средней Азии.

На основании данных о суммарных тектонических движениях за последние 30 млн. лет и сейсмичности за 50 лет М. В. Гзовский построил схему поля современных тектонических движений, соглас­ но которой максимальные касательные напряжения в пределах

Шаньской сейсмогенной зоне и гиндукушской части Памиро-Гин- дукушской зоны. В Северном Тянь-Шане, Ферганской межгорной

87

впадине, на большей части Алая н на территории Памира величи­ на максимальных касательных напряжений оценена в 700= ±350 кг/см2. На остальной территории касательные напряжения в земной коре составляют 400±200 кгісм2. Эта величина, по-видимо­ му, распространяется и на Центрально-Кызылкумскую сейсмоген­ ную зону.

В своих расчетах М. В. Гзовский (1964) исходил из представле­ ний о деформировании земной коры вертикальными силами, дей­ ствующими со стороны подкоровой оболочки и, естественно, поль­ зовался данными только о величинах градиента скорости верти­ кальных тектонических движений:

ределенной глубине. По М. В. Гзовскому, сейстические данные и

г| — эффективная вязкость вещества земной коры на исследуе­

Согласно этим вычислениям, проделанным с учетом зависимо­ сти вязкости от давления, верхний предел касательных напряже­ ний в средних частях земной коры (глубина 15—20 км) Памира и Тянь-Шаня определен в 1200 кг/см2, а наибольшее снижение все­ стороннего давления — 800 кгісм2. По мнению М. В. Гзовского, в нижний частях земной коры и верхней мантии обе приведенные ве­

веса вышележащей толщи пород, а компоненты тензора напряже­ ний, определенным образом ориентированного в пространстве, за­ висят от глубины:

88