Файл: Уломов, В. И. Динамика земной коры Средней Азии и прогноз землетрясений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 126
Скачиваний: 0
На всем протяжении разломы сопровождаются мощной зоной дробления пород и представляют собой сбросо-сдвиги. Парал лельные разломы располагаются преимущественно между мегантиклиналями и мегасинклиналями, на крутых крыльях. Эта груп па разломов представлена взбросами и надвигами.
С севера горную систему Чаткальских хребтов ограни чивает региональный ТаласоФерганскпй сдвиг, с юго-восто ка — Северо-Ферганский раз лом. На северо-западе в непо средственной близости от Таш кента на юго-запад протягива-
Рис. 29. Схема геофизических полей на территории Ташкентского геодииамического полигона н его ок рестностей .
/ —проекции очагоп в натуральную величину на земную поверхность; /С=І£ энергетичес кие классы; 2 —относительно большие поло жительные магнитные аномалии величиной от 1 до 5 млэрстед; 3—относительно большие отрицательные магнитные аномалии величиной от 1 до 3 млэрстед; 4—оси зон сейсмичес кой активности А1о>0,5; 5 —направление умень
шении ноля силы тяжести.
>Г=/5 |
а |
* |
*=12 K*ff-e |
|
• |
||
2 I |
| j |
|
I-'"*’ |
ется сейсмоактивная Каржантауская флексурно-разрывная зона.
Г е о ф и з и ч е с к и е |
п о л я |
рассматриваемой территории |
изучены достаточно надежно (рис. |
29). Сведения о магнитном и |
гравитационном полях мы заимствовали из опубликованных ма териалов Министерства геологии УзССР, а данные о сейсмичнос ти привлечены из многочисленных публикаций (Васильковский, Репников, 1940; Бутовская, Захарова и др., 1964 и др.) и собст венных наблюдений.
Поле силы тяжести в пределах ТГП и его окрестностей так же, как и на всей территории орогенической части Средней Азии, ха рактеризуется высоким отрицательным фоном. Наибольших отри цательных величин гравитационные аномалии Буге достигают в Чаткальской подзоне, где они обусловлены значительными погру жениями подошвы земной коры и поверхности «гранит—базальт» (Уломов, 1966). Большие градиенты поля силы тяжести отмеча ются в юго-западных отрогах Чаткальского и с юго-восточной стороны Кураминского хребтов и, по-видимому, связаны с систе мами Ангренских и Северо-Ферганского разломов. В сторону Туранской плиты гравитационное поле возрастает'-дбводъно быстро.
Поле магнитных аномалий выглядит пестро. Однако, и здесь можно усмотреть некоторую его связь с проявлениями тектоники
115
района. Интенсивные положительные магнитные аномалии, ско рее всего, соответствуют древним глубинным тектоническим нару шениям, консолидированным в результате магматической дея тельности в доальпийскую эпоху. Мозаичность расположения в плане таких упрочненных участков земной коры может свидетель
ствовать |
о горизонтальных перемещениях в |
новейшее |
время. |
В свою |
очередь, интенсивные отрицательные |
аномалии |
могут |
указывать на значительное погружение магнитообразующих масс. Примечательно, что оси зон повышенной сейсмической активности тяготеют к полям наибольших градиентов магнитного поля. Именно на таком участке произошло Ташкентское и ряд другиѵ сильных землетрясений.
На рисунке 29 вместо обычно принятых обозначений эпицент ров показаны проекции на горизонтальную плоскость очагов зе млетрясений, размеры которых изображены здесь в масштабе карты в натуральную величину.
В пределах изучаемой территории крупные очаги землетрясе ний, с одной стороны, согласуются с простиранием осей зон по вышенной сейсмической активности, вычисленной по слабым зе млетрясениям (/С = 10), а с другой — приурочены к зонам глубин
ных тектонических нарушений. |
В целом территория характеризу |
|
ется величиной сейсмической |
активности, изменяющейся от 0 до |
|
Л 10^ 2 , и углом |
наклона графика повторяемости у = 0,46 при |
|
Л 10 = 0,04. |
напряжений |
в земной коре Чаткало-Курамин- |
Поле упругих |
ского региона изучено недостаточно. Качественные представления о нем дают исследования механизма очагов землетрясений мето дом А. В. Введенской. Эти результаты указывают, как обычно, на сжимающие усилия, направленные вкрест простирания горных сооружений. Отмечается тенденция переориентации осей главных напряжений по мере удаления к юго-западу от орогеиа (Захарова, Матасова, 1969 и др.), а также появление вращательного момен
та в деформировании |
земной коры области перехода от орогена |
к платформе (Уломов, |
1972 и др.). О количественной стороне поля |
упругих напряжений Чаткало-Курамы сведений пока недостаточно (Уломов, 1970, Ulomov', 1969). Эти исследования только пред принимаются нами и заключаются в инструментальных измере ниях напряженного состояния горных пород в различных текто
нических условиях (в частности, |
в Кызылкумах и Чаткале). |
||
Г л у б и н н о е |
с т р о е н и е |
з е м н о й к о р ы |
изучалось мето |
дом сейсмических |
аномалий — MCA (Уломов, |
1966). Использо |
вались материалы наблюдений 25 сейсмических станций, распо ложенных в разное время в пределах рассматриваемой террито рии и оборудованных сейсмометрической аппаратурой региональ ного типа, обладающей большой чувствительностью (около 20 тыс.). В отдельных случаях привлекались результаты наблюде
ніе
ний стационарных сейсмических станций общего типа (Чимкент, Ташкент, Яигиюль и др.). И, наконец, для специальных наблюде ний над крупными промышленными взрывами, производившимися строго по сигналу времени в пределах Чаткало-Кураминского ре гиона (или вблизи него), создавалась дополнительная сеть сейсми ческих станций. В результате вся территория ТГП вдоль и
Т а б л и ц а 1
Времена пробега продольных волн Р° в пределах Чаткало-Кураминского региона и Приташкентского района
Эпшіентралыюс Время про
расстояние, бега, сек.
км
13,0 |
2,87 |
35,5 |
6,35 |
53,5 |
9,48 |
53,7 |
9,59 |
96,5 |
16,77 |
97,0 |
16,6 |
128,0 |
21,9 |
152,5 |
26,3 |
197,0 |
32,97 |
|
Эпнцент- |
Время |
про |
|
Примечание |
ральнос |
Примечание |
||
расстояние, |
бега, |
сек. |
||
|
км |
|
|
|
Средние зна- |
19,0 |
3,9 |
Средние значе- |
|
чения при двух |
20,0 |
4,1 |
ния при двух |
|
крупных взры- |
81,0 |
14,2 |
крупных взры- |
|
вах в урочище |
180,0 |
31,2 |
вах в районе |
|
Чимган |
188,0 |
31,5 |
Алм алыка |
|
|
188,0 |
32,7 |
|
|
|
43,5 |
7.7 |
Значения при |
|
|
68,0 |
11,6 |
крупном взры |
|
|
181,0 |
30,4 |
ве в районе |
|
|
|
|
|
Уратюбе |
поперек оказалась «прострелянной» сейсмическими |
волнами |
|
(рис. |
28). |
диффраги- |
В |
таблице 1 приведены времена пробега волны Р°, |
рованной у верхней границы консолидированной коры, залегающей в пределах региона на глубине от 1,0—2,0 до 3,0—4,0 км ниже ур. м. Скорость распространения волны Р° равна 6,0 км/сек и характе ризует «гранитную» толщу. Выше этого слоя продольная волна распространяется не быстрее чем 4,5 км/сек. В качестве приме ра годографов волн Р* и Р, преломленных на границах К и М в земной коре, в таблице 2 приведены времена вступлений этих волн от землетрясения, зарегистрированного сетью сейсмических станций Чаткало-Кураминского региона. Сейсмограммы земле трясения 25 октября 1964 г. (М= 5,0) характеризуются исключи тельно сильным и четким вступлением волны Р*, распространяю щейся со средней скоростью 6,4 км/сек. Скорость распростране ния волны Я= 7,9 км/сек.
Годографы продольных волн, прошедших на различной глуби не в земной коре Чаткало-Кураминского региона, изображены на рис. 30 а. Поскольку очаг землетрясения, по которому построены годографы Р* и Р, находится в районе с несколько иным строени ем земной коры, расположение графиков по высоте не характери
зует глубину залегания границ раздела в земной коре изучаемого района. Однако такие годографы дают возможность определять среднее значение скорости распространения сейсмических волн на разных глубинных горизонтах. На рисунке приведен также ско ростной разрез земной коры Чаткало-Кураминского региона.
Годограф продольных сейсмических волн для области пере хода от платформы к орогену составлен нами совместно с Б. Б. Таль-Вирским (1971) по комплексным данным сейсмологии, ГСЗ и наблюдений станциями «Земля» (рис. 30 в, табл. 3).
Г а б л и ц а 2
Времена вступления волн Р и Р* на сейсмические станции Чаткало-Кураминского региона при землетрясении 25 октября 1964 г.
|
Время вступления |
|
|
|
||
Эпнцентраль- |
|
|
|
|
Координаты эпицентра, |
|
ное расстояние, |
Р, мин, |
сек. |
Р*, сек. |
глубина очага |
||
км |
|
|
|
|
||
201 |
56 |
4 1 ,5 |
4 2 ,5 |
С 5=38°,63 |
N |
|
262 |
|
4 9 ,7 |
5 2 ,2 |
л = 7 0 ° ,8 0 |
Е |
|
290 |
|
5 3 ,3 |
5 7 ,8 |
h = 2 0 к м |
|
|
325 |
|
5 7 ,4 |
63 ,1 |
|
|
|
354 |
|
6 0 ,7 |
6 7 |
,4 |
|
|
443 |
|
7 2 ,0 |
8 1 |
,5 |
|
|
445 |
|
7 2 ,2 |
8 2 |
,0 |
|
|
473 |
|
7 5 ,7 |
8 4 |
,8 |
|
|
Волна Р, распространяющаяся под корой со скоростью 8,0— 8,1 км/сек, прослеживается в виде прямолинейного отрезка годо графа в первых вступлениях независимо от типа аппаратуры на расстоянии 200—600 км. Вступления волны Р* выделяются в пре делах эпицентральных расстояний 210—220 км и видны не только на сейсмологических, но и на сейсморазведочных осциллограммах. Скорость распространения ее вычислена ненадежно и близка к 6,7 км/сек. Волна Р°, распространяющаяся в «гранитном» слое со
скоростью 6,1 |
км/сек, зарегистрирована только сейсмологически |
ми станциями. |
|
Таким образом, в отличие от полученных нами ранее (Уломов, |
|
1966) величин |
скоростей волн для орогенической территории |
Средней Азии, в земной коре области перехода от орогена к Туранской плите скорости сейсмических волн заметно увеличивают ся. Прежде всего это относится к волне Р, распространяющейся в подкоровой оболочке со скоростью на 0,1—0,2 км/сек быстрее, чем в коре орогена. Это явление может быть объяснено большей кон солидацией литосферы платформенной области по сравнению с орогеном.
Комплексные исследования особенностей распространения сейсмических волн от взрывов и землетрясений позволили полу
118
чить представления о глубинном строении рассматриваемой тер ритории.
Толщина слоя осадочных отложений в предгорном районе равна 1,5—3,0 км, средняя скорость распространения продольных волн в нем — 4,5 км/сек. С глубиной она довольно резко увели чивается и достигает в верхних горизонтах «гранитного» слоя 6,0—6,1 км/сек. На глубине около 15—20 км скорость продольных
волн начинает |
быстро расти |
|||||
по параболическому закону |
||||||
и в пределах 5—10 км дости |
||||||
гает. |
величины |
6,4 км/сек, |
||||
что характеризует |
«базаль |
|||||
товый» |
слон. |
|
У |
подошвы |
||
земной |
коры |
наблюдается |
||||
резкое возрастание скорости |
||||||
до 8,0±0,1 км/сек, а на гра |
||||||
нице |
с |
астеносферой — до |
||||
9,0 км/сек. |
|
|
|
|
||
Первая схема глубинного |
||||||
строения |
земной |
коры рас |
||||
сматриваемого района опуб |
||||||
ликована |
|
нами |
в |
1966 г. |
||
{Уломов, 1966). |
|
Методом |
||||
сейсмических |
|
аномалий |
||||
(MCA) |
в |
графоаналитиче |
||||
ском |
варианте |
|
(номограм |
|||
мы) |
и варианте расчетов на |
|||||
Рис. 30. Годографы (а), скорост |
||||||
ной разрез!«?) |
земной |
коры Чат- |
||||
кало-Курамииского региона и ком |
||||||
плексный |
годограф |
по направле |
нию Туран—Чаткал (в).
электронно-вычислительной машине (МСА-ЭВМ) построен рельеф
основных границ раздела в земной |
коре — поверхностей |
Мохоро- |
|
вичича (М) и Конрада (К). |
(«гранит—базальт») |
варьиру |
|
Глубина залегания границы К |
|||
ет от 10 до 40 км. Наибольшая толщина «гранитного» |
слоя ха |
||
рактерна |
для Чаткальской подзоны — района крупных |
антикли |
|
нальных |
структур и интенсивного |
горизонтального сдавливания. |
За Таласо-Ферганским разломом «гранитная» толща значительно утоньшается. Минимальная толщина этого слоя наблюдается в западных частях Кызылнуринской и Пскемской антиклиналей, а также в центральной части Ташкентского геодинамического по лигона.
В целом по району отмечается преимущественно продольное простирание структурных элементов верхней поверхности «ба зальтового» слоя относительно основных геологических структур,
lift
І ■