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

для Приташкентского района и отклоняется в сторону меньших значений, свойственных серии афтершоков других землетрясений.

С целью поиска путей прогнозирования недостающих до нор­ мального распределения сильных афтершоков в процессе воз­ никновения повторных толчков строились поэтапные графики повторяемости. Продолжительность этапов соответствовала ло­ гарифмически равным интервалам времени (рис. 52), а каждый из них включал в себя всю серию толчков с момента основного землетрясения.

Рис. 52. Трансформация во времени графиков повторяемости по­ вторных толчков. Интервалы времени а, б, в..., з—логарифмически равны и соответствуют: 17,8; 32,0; 56,2... 1000 суткам. Разные энер­ гетические классы X = Ig Е, начиная с /<=6 до /<=12, соответст­ вуют толчкам по порядку сверху вниз на крайнем правом графике

При этом выяснилась следующая особенность в соотношении количества толчков разных энергетических классов. На всех по­ этапных графиках толчки, соответствующие энергетическим

аппроксимируются отрезком прямой несколько хуже, но никак не

двумя аппроксимирующими отрезками увеличивается, ломаная ли­ ния как бы распрямляется и стремится в пределе к прямоГг обычного прямолинейного графика повторяемости с у = 0,43.

Более полная картина изменения во времени с момента основ­

168

сильных афтершоков 29 июня и 4 июля резко меняют направ­

разном подходе к определению энергетических классов слабых и сильных афтершоков. Энергетическая классификация производи­ лась по одной и той же номограмме Т. Г. Раутиан, построенной

дует искать внутри очаго­ вой области. Скорее всего, она кроется в особенностях дробления пород в области очага землетрясения.

Таким образом, выявленная нами определенная закономер­ ность в миграции и осцилляции очагов повторных толчков Таш­ кентского землетрясения в пространстве и логарифмическая пе­ риодичность их возникновения во времени аналогична процессам деформирования более крупных блоков земной коры в сейсмогенных районах, а так же миграции и осцилляции очагов круп­ ных землетрясений.

169

Обнаруженные сейсмические предвестники сильных афтершо­ ков, состоящие в появлении после непродолжительного сейсми­ ческого затишья слабых форшоков, прогностические признаки ко­ торых тем надежнее, чем дальше от зоны предыдущей активиза­ ции они возникают, также находят себе аналогию в сейсмических циклах крупных землетрясений.

Изменение во времени графика повторяемости афтершоков про­ исходит таким образом, что по мере разупрочнения пород (НТН) наблюдается постепенное спрямление первоначально криволиней­ ного графика. При этом в начале сейсмического процесса участок графика со стороны слабых толчков характеризуется большими, а со стороны крупных — малыми углами наклона у. Уровень сей­ смической активности в обоих случаях со временем растет. Ана­ лог этому явлению можно найти в соответствующих конфигура­ циях графиков повторяемости землетрясений в районах с раз­ личными прочностными свойствами земной коры. Так, сейсмичес­ кий режим Северного Тянь-Шаня и Центральных Кызылкумов, консолидированная земная кора которых начала вовлекаться' в тектоническую активизацию значительно позже, чем, например, кора Южного Тянь-Шаня, характеризуется небольшими значе­ ниями угла наклона графиков повторяемости крупных землетря­ сений (М^:5) и почти нормальным наклоном для землетрясении меньшей величины.

Следовательно, изучение сейсмического режима повторных толчков и особенностей деформирования очаговых областей от­ дельных землетрясений имеет существенное значение для пони­ мания сейсмического режима больших территорий. Эти исследо­ вания необходимы для разработки методов прогнозирования крупных землетрясений (сейсмическое районирование, поиски предвестников землетрясений).

Динамика деформирования земной поверхности в эпицентральной области и прогностические признаки медленных наклонов

Один из перспективных путей к прогнозированию землетря­ сений — систематическое изучение современных движений земной коры. Главными методами исследований в этом направлении считаются геодезия и наклонометрия. В сейсмологии уже извест­ ны случаи, когда незадолго до сильного землетрясения наблюда­ лось аномальное деформирование внешней части земной коры. Явления такого рода были обнаружены как с помощью непре­ рывно действующих регистраторов деформаций и наклонов зем­ ной поверхности, так и путем часто повторяющегося высокоточно­

170

носнтельно спокойного периода между вспышками сейсмической активности; ß — аномальные движения, наблюдающиеся в период подготовки землетрясения; у — быстрые движения, часто разрыв­ ного типа, возникающие в момент самого землетрясения.

Деформация типа ß (предвестники землетрясения) могут про­ являться по-разному: изменение направления, прекращение или заметное увеличение движений. Этот тип деформаций возникает задолго до землетрясения и начало его появления, по-видимому, находится в сложной зависимости от величины и глубины очага землетрясения.

Рис. 54. Скорость деформации (мм/год) земной поверхности в Таш­ кенте по данным повторного нивелирования за 19Ü0—1967 гг. (по Ю. А. Мещерякову). А и В—наблюдения в эпицентральной зоне Ташкентского землетрясения 1956 г. С и Д —за пределами зоны

Характер деформирования земной поверхности на территории Ташкента за 1900—1967 гг. схематично показывают графики (рис. 54) изменения амплитуд и скоростей вертикальных движе­ ний до и после Ташкентского землетрясения 1966 г. (Мещеряков, 1968; Райзман, 1970). Видно, что в одних пунктах интенсивность движений усилилась, в других — знак движений изменился на противоположный.

Техника дискретных геодезических измерений пока не позво­ ляет выявлять короткопериодные особенности деформирования земной поверхности и поэтому методы геодезии следует рассмат­ ривать как поисковые промежуточных признаков между долго­ срочным и краткосрочным прогнозом землетрясений. Преимуще­ ство измерений деформаций горных пород при помощи наклоно­ меров, деформографов и другой подобной аппаратуры перед эпи­ зодическими (или даже периодическими) геодезическими съемка­ ми, помимо их чувствительности и относительной дешевизны, еще

171

и в том, что эти приборы имеют возможность непрерывной реги­ страции в течение многих лет.

К сожалению, подобные наблюдения до Ташкентского земле­ трясения 1966 г. не производились и организованы на территории ТГП значительно позже. Поэтому для нас особую ценность пред­ ставляют приводимые ниже данные уровнемерных наблюдении, связанных с астрономическими исследованиями (Уломов, Зауголь-

пикова, 1973).

В Астрономическом институте Академии наук Узбекской ССР во время сеансов наблюдении за прохождением звезд и планет через плоскость небесного меридиана регулярно на протяжении нескольких лет измеряется горизонтальность положения оси вра­ щения меридианного круга. Измерения производятся накладным уровнем конструкции Талькотта с ценой деления 1,2" при рас­ стоянии между штрихами шкалы 2 мм. Радиус кривизны уровня 344 м. Точность отсчета 0", 12. Ампула уровня заключена в специ­ альную металлическую трубу с вырезом вдоль шкалы. Трубка за­ креплена в наружной оправе, покрытой теплоизолирующим мате­ риалом. Два боковых держателя уровня имеют опорные площад­ ки для накладывания на цапфы меридианного круга. Наклон оси вращения, ориентированной в направлении восток-запад, вычи­ сляется путем перекладки уровня всегда строго при одном и том же положении трубы инструмента, что исключает влияние воз­ можных неправильностей формы цапф.

Инструмент с перекладным уровнем расположен на двух пи­ рамидальных колоннах, высеченных из красного известняка. Ко­ лонны высотой 2 м покоятся на устойчивом массивном фундамен­ те из высококачественного жженого кирпича, скрепленного осо­ бым раствором цемента. Кирпичный блок выложен на гравийной подушке, основание которой находится ниже уровня промерзания грунта. Фундамент и столбы инструмента не соприкасаются с фун­ даментом стен павильона и полом рабочего помещения, что обе­ спечивает необходимую помехоустойчивость. Установка сооруже­ на в 1932 г. для меридианного круга Репсольда.

Наше внимание к астрономическим наблюдениям привлекли данные об аномальном времени прохождения опорных звезд че­ рез плоскость ташкентского меридиана незадолго до разрушитель­ ного Ташкентского землетрясения 1966 г. Обнаруженное в ночь с 21 на 22 апреля 1966 г. запаздывание времени прохождения опор­ ных экваториальных звезд через меридианную плоскость инстру­ мента на 0,38 сек. относительно обычных статистических данных, по нашему мнению, могло произойти в результате наклона к за­ паду горизонтальной оси вращения меридианного круга. После Ташкентского землетрясения при замере 29 апреля 1966 г. ано­ малия возросла до 0,53 сек., хотя заметных повреждений соору­

172