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

и глубины залегания их очагов (Іі). Наблюдается хорошее соот­ ветствие интенсивности сотрясений для всех сильных землетря­ сений. В графе 32 приведена окончательная оценка, в простом виде учитывающая величины смещений и соответствующие им ускорения.

Рис. 39. Геодинамический эффект Ташкентского землетрясения 1966 г. Эпицентры основного землетрясения (/<=13,5) и его афтершоков.

леппе п о д в и ж к и пород в очаге.

В связи с менее благоприятными грунтовыми условиями не­ посредственно в эпицентральной зоне основного землетрясения (большая мощность лессовых отложений) по сравнению с усло­ виями установки аппаратуры на ЦСС «Ташкент», сотрясения в плейстосейстовой области могли достичь, а, возможно, и превысить 8 баллов. На основании полученных нами зависимостей макси­ мальные амплитуды и ускорения колебаний почвы в этом случае могут составить /1 = 16 мм, а —\7Ь см/сек2. Поскольку в эпицен­ тральной зоне сейсмический эффект вертикальных колебаний может иметь особое значение при расчете конструкций строитель­ ных сооружений, вычислены величины возможных максимальных

142

нимы к условиям, сходным с ташкентскими. Карта изосейст ос­ новного землетрясения представлена на рис. 39.

Деформация пород в области очага землетрясения

Строение и деформация земной коры под Ташкентом

Для выявления сейсмологическими методами особенностей строения верхней части земной коры в районе эпицентра Таш­ кентского землетрясения обработано несколько десятков сейсмо­ грамм городских и районных сейсмических станций с записями взрывов (3,5—6,0 т ВВ), проводившихся вокруг города.

На эпицентральных расстояниях 15—40 км в качестве первых вступлений приходит волна Р°, преломленная палеозойским фун­ даментом. Волна Р°(Р 121) с преобладающей частотой колебаний 10—16 гц очень четко регистрируется вертикальными сейсмогра­ фами. Следующее достаточно интенсивное вступление интерпре­ тировано нами как обменная волна типа P\S2\ или P\S2P Почти все без исключения записи взрывов характеризуются весьма ин­ тенсивными поверхностными волнами с ярко выраженной диспер­

стях встречных годографов в целом обусловлено погружением преломляющей поверхности фундамента в северо-западном на­ правлении. Относительно высокая точность сейсмологических на­ блюдений (большая скорость развертки сейсмограмм и точность службы времени) позволила построить карты изохрон волны Р°.

и несет информацию об интегральном строении некоторой толщи,, захватывая «гранитный» слой. Между тем, построение рельефа преломляющей границы и привязка его по глубине к кровле па­ леозойского фундамента дает результаты, хорошо согласующие­ ся с данными глубокого бурения.

Нами построена карта изогипс по волне Р° от серии взрывов,, произведенных в одном и том же месте, к северо-западу от Таш­ кента (рис. 40). Наименьшая глубина залегания кристаллическо­ го фундамента отмечена в северо-восточной части города (1400— 1500 м). Затем, ступенеобразно развиваясь, граница раздела уже на противоположной окраине Ташкента достигает глубины по­ рядка 3,5 км. Интенсивный прогиб, отделенный от западного пологой антиклинальной складкой, наблюдается и в север-северо- западной части города. С простиранием этой складки совпадает основная зона локализации эпицентров афтершоков Ташкентско­ го землетрясения, которые, как и основной толчок, приурочены к

143-

полосе наибольших градиентов глубинного рельефа северо-запад­ ного простирания, что согласуется и с характером подвижки в очаге, определенном по методу А. В. Введенской.

Мы сделали попытку выявить прочностную неоднородность очаговой зоны. Предполагая, что тектонически нарушенная об­ ласть должна в какой-то мере ослаблять интенсивность проходя­ щих сквозь нее волн, и имея в виду возможное искажение ампли­ туды смещений из-за разли­ чия в грунтовых условиях, мы рассмотрели относитель-

ные величины Акѵ .

ских волн на городские станции из пунктов взрывов, произведенных вокруг города.

В результате анализа динамической волновой картины уста­ новлено, что в западном и юго-западном районах города крис­ таллический, или складчатый, фундамент сложен более консоли­ дированными породами, чем в центральном и северо-восточном. Наиболее значительное уменьшение амплитуд отношения попе­ речных и продольных волн отмечается вдоль полосы резкого пе­ репада в рельефе кристаллического фундамента, совпадающего с простиранием очаговой зоны Ташкентского землетрясения.

Глубинное строение земной коры непосредственно в районе города относительно спокойцре, хотя и здесь имеет место пологая антиклинальная структура подошвы земной коры, согласно зале­

144

тающая с вышележащей толщен (поднятие Каржантау). Под Ташкентом глубина залегания подошвы земной коры порядка

42—43 км, границы К —■12—13 км (рис. 42 а).

Обнаруженную нами под центральной частью города аномаль­ ную зону в кристаллическом фундаменте можно рассматривать, с одной стороны, как следствие дробления пород во время Таш­ кентского землетрясения, а с другой — как контактирование раз­ нотипных горных пород и проявление тектонических движений в этом районе. Доказательством служат геофизические данные (см. рис. 29) и сейсмичность района Ташкента в прошлом

(Уломов, 1971 и др.).

Процесс складкообразова­ ния носит спонтанный харак­ тер, т. е. значительные усилия (например, тангенциальные) необходимы лишь в начальный период зарождения складки. После появления изгиба склад­ ка развивается с меньшими затруднениями. Этому способ­ ствует также относительное разупрочнение слагающих складку горных пород (появ­ ление трещиноватости, внедре­ ние. воды в трещины и т. п.). В пределах одной, например, антиклинально вытянутой

Рис.41. График ASv/(/AJ* поданным

записей взрывов (а) и трассы рас­ пространения волн от пунктов взры­ ва на городские сейсмические стан­ ции (б): 1—сейсмические станции;

2—трассы распространения волн;

3—граница города.

складки легче деформируется центральный участок свода и труд­ нее — относительно пологие края антиклинали.

Вовлечение в более интенсивное смятие краевых частей склад­ ки может происходить как непрерывно (пластически), так и дис­ кретно (сейсмические движения). Разрывные нарушения могут возникать по простиранию и вкрест антиклинальной складки в местах наибольших градиентов упругих напряжений. Так, Таш­ кентское землетрясение 1966 г., по всем имеющимся геолого-гео­ физическим и сейсмологическим данным, возникло в толще кон­ солидированного фундамента в процессе развития складчатой

структуры Полторацко-Сырдарьинской антиклинальной зоны, рас­ положенной на периклимали альпийского поднятия хребта Каржантау. Тангенциальному сжатию, направленному с юго-востока на северо-запад, подверглась основная продольная структура на территории города, выраженная в строении фундамента линейным

На рисунке 42 б показан условный слой, символизирующий на некоторой глубине под Ташкентом антиклинальную складку се­ веро-восточного простирания. В результате действия горизон­ тально направленных сжимающих тектонических сил (горизон­ тальные стрелки) на периклинали складки создается повышенный градиент упругих напряжений, которые в конечном итоге нару­ шают целостность материала среды, рождая очаг землетрясения. Плоскость образовавшегося разрыва оказалась направленной вкрест простирания антиклинальной складки. Северо-восточное крыло подверглось наибольшей деформации и переместилось вверх (вертикальные стрелки).

146