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

ЦСС «Ташкент». Сотрясения почвы в районе установки инстру­ мента не превышали 7 баллов.

Нами собраны, пересчитаны в дуговые единицы и проанализи­ рованы данные уровенных замеров, полученные одним и тем же наблюдателем с октября 1964 г. по декабрь 1967 г. (рис. 55 малые кружки). Размер кружков соответствует максимальной ошибке в отсчете по шкале уровня. Вверх по вертикальной оси координат в дуговых секундах отложена величина углов наклона оси ин­

Рис. 55. Ход наклонов земной поверхности до и после Ташкентского землетрясения.

У—данные уровпемериых наблюдении; 2 —данные геодезических измерении; 3 —аппроксими­ рующая синусоида; -/—кривая осреднения геодезических измерений; J —моменты возникно­ вения Ташкентского землетрясения, его наиболее сильных повторных толчков и таких же по силе землетрясений, происшедших в ташкентском очаге в 1924 и 1938 гг.

' В течение полутора лет до Ташкентского землетрясения ось астрономического инструмента, ориентированная как раз на эпищентральную область, по неизвестным причинам испытывала ква­ зисинусоидальные отклонения от нулевого горизонтального поло­

пературными деформациями всего астрономического сооружения,

.а амплитуда синусоиды может быть объяснена медленными на­ клонами земной поверхности. Причина столь больших и законо­ мерных наклонов пока не находит надежного объяснения. Не ис­ ключено, что она кроется в геодинамических процессах. Влияние гидрометеорологических условий на устойчивость инструмента маловероятно, хотя бы по причине несоизмеримости периода обна­ руженных нами вариаций наклонов и времени года. Совершенно исключается неустойчивость фундамента, простоявшего около ■30 лет. Не вызывает подозрений и сам уровень, поскольку, как

173

показывает опыт астрономических наблюдений, цена деления ка­ чественных уровней со временем практически не меняется (До­ брохотов, 1972).

Если полагать, что распределение величин углов наклона зем­ ной поверхности во времени подчиняется квазиспнусондальному закону, то в рассматриваемый период появление аномальных участков наблюдалось дважды. Первая аномалия приходится на июнь 1965 г., вторая — на начало апреля 1966 г. Аномалии раз­ личаются по характеру: в первом случае наклон быстро начинает менять знак с западного на восточный, во втором — знак не ме­ няется, но почва сверх «нормы» продолжает наклоняться к запа­ ду, т. е. к будущему эпицентру. В обоих случаях величина откло­ нений порядка 1", что почти в два раза превышает нормальный ход наклонов и соответствует деформации ео~5- ІО-6.

После Ташкентского землетрясения в период сильных повтор­ ных толчков в связи с большими отклонениями в показаниях ме­ ридианного круга систематические наблюдения были почти пре­ кращены и возобновились только с апреля 1967 г. Однако и здесь той стабильности, которая была до землетрясения, не наблюда­ ется: точки на графике, располагаясь преимущественно ниже оси абсцисс, характеризуются значительным разбросом. По всей ви­ димости, нарушение стабильности обусловлено продолжающимся процессом деформирования земной коры в очаговой области Таш­ кентского землетрясения. В связи с этим интересно обратиться к материалам геодезических измерений (Райзман, 1970).

Геодезические исследования основывались на тщательном ана­ лизе высокоточных нивелирований, выполненных в Ташкенте с 1894 по 1968 г. В частности, в результате сопоставления нивелир­ ных данных периода 1966—1968 гг. с аналогичными измерениями

не землетрясения. Наиболее интенсивное поднятие претерпел как раз район расположения Астрономического института, где текто­ нические движения в течение предыдущих 30 лет характеризова­ лись медленным опусканием.

Повторение нивелирований в 1967 и 1968 гг. позволили выя­ вить динамику развития деформаций земной поверхности в пери­ од афтершоков Ташкентского землетрясения. Изменения конфи­ гурации поверхности земли во времени носили волновой характер: оси поднятий и опусканий постепенно смещались к западу, выполаживая рельеф. Как уже отмечалось, аналогичная картина пе­ риодичности наблюдалась и в миграции афтершоков.

На рисунке 55 крупными белыми кружками показано измене­ ние во времени величин углов наклона рельефа по направлению восток—запад (на эпицентр) в районе Астрономического инсти­ тута, вычисленных нами по геодезическим данным 1966, 1967 и 1968 гг. За нулевые приняты данные геодезических измерений 1962—1965 гг. В нижней части рисунка приведены аналогичные

174

данные за 1929—1968 гг. За нулевое принято нивелирование

1929—1930 гг.

Несмотря на динамичность деформирования земной поверх­ ности в период афтершоков, опираясь только на геодезические данные, нельзя утверждать, что процесс деформации земной по­ верхности в эпицентральной области начался до главного земле­ трясения. Располагая же уровенными измерениями, можно гово­ рить о предваряющих землетрясение деформациях поверхности земли. Величина их в угловых измерениях не менее 1". Это дает возможность интерполировать дискретные геодезические данные 1964—1965 гг. и 1966 г. так, как показано на рисунке 55 пунктир­ ной линией. Правая ветвь интерполяционной линии характеризует динамику деформирования земной поверхности в период 1966— 1968 гг., т. е. после землетрясения. Эта часть кривой достаточно хорошо согласуется с результатами уровенных измерений, что еще раз указывает на неслучайность уровенных данных. Разброс ве­ личин углов наклона, возможно, говорит о еще более сложной динамике деформирования земной поверхности в результате силь­ ного землетрясения и его многочисленных повторных толчков. Показательно, что всюду наблюдается волновой характер дефор­ маций и приуроченность сильных землетрясений к появлению ма­ ксимальных углов наклона поверхности земли в эпицентральной зоне.

Таким об£азом, уровнемерные наблюдения перспективны для изучения особенностей деформирования земной коры и поиска предвестников землетрясении. Их необходимо организовать на всех сейсмических станциях страны. Массовые и систематические наблюдения высокочувствительными уровнями экономичны, легко осуществимы и могут в значительной мере дополнять малочислен­ ные и дорогостоящие наклономерные наблюдения.

Электрические явления, сопутствующие и предшествующие землетрясению

Поиски электро-магнитных предвестников землетрясений составляют важную часть программы работ по прогнозу как у нас в стране, так и за рубежом (Чернявский, 1936; Rikitake et al., 1966; Садовский, 1971 и др.). Исследователи указывают на целый ряд возмущений электро-магнитного поля Земли, связанных с зем­ летрясениями: свечение атмосферы, магнитные бури, аномальные эффекты в атмосферно-электрическом поле, ионосфере и др.

Рассмотрим некоторые явления такого рода, наблюдавшиеся при Ташкентском землетрясении 1966 г.

Световые явления

Вспышки света сопровождают почти все сильные землетря­ сения. Однако природа свечения до сих пор остается необъяс­ ненной.

175

Пожалуй, впервые наиболее детально и систематически свето­ вые явления исследовались Терадоп (Terada, 1931) во время раз­ рушительного землетрясения в Идзу, 1930 г. Однако конкретных выводов о физической природе явления им не сделано.

Более подробно, с иллюстрациями цветных фотографии свече­ ния неба, описываются и анализируются световые и электрические явления при Мацуширских землетрясениях 1965—1967 гг. (Yasui, 1968). В частности, явления атмосферного электричества связы­ ваются с вариациями инертного газа радона в почвенном воздухе вблизи эпицентральной области землетрясения (Kondo, 1968; Наtuda, 1953).

Свечение приземной атмосферы наблюдалось и во время Таш­ кентского землетрясения 1966 г. (Уломов, 1971).

По рассказам очевидцев, зарево было белесовато-розового цвета и напоминало рассеянный свет зарниц. Аналогичные сооб­ щения поступали и из г. Янгиюля, расположенного в 30 км к югозападу от Ташкента. Грозовых явлений ни в Ташкенте, ни в При-

~8 км началось вспарывание по тектоническому разлому. Вот со­ общение очевидца: «Во время землетрясения 26 апреля я был свидетелем необычайного и непонятного явления... На перекрест­ ке улиц Сабира Рахимова и Пятигорской в Кировском районе я услышал с левой стороны сильный шум, напоминающий работу мощного мотора; тотчас же возникла необычайно яркая вспышка ослепительно белого света, которая в течение нескольких секунд возросла по яркости до такой силы, что мне пришлось прикрыть глаза руками. Через 4—5 сек. произошел толчок, едва не сбив­ ший меня с ног. После толчка свет быстро стал меркнуть, вместе с его исчезновением погасло уличное освещение и прекратилась подача электроэнергии». Район, где наблюдалось световое явле­

от сильного гула и хорошо видела, что примерно с южной сторо­ ны над крышами домов словно бы вырвался из-под земли гигант­ ский факел (в несколько метров в поперечнике), довольно четко очерченный по краям, но размытый в верхней части. Оторвавшись внизу, он взлетел вверх и исчез. Прекрасно было видно: факел

176

снизу был более узким, а далее округло расширялся, напоминая форму пламени колоссальной свечи. Мне даже показалось, что я слышу страшное шипение, похожее на то, что сопровождает бу­ шующее пламя. Вслед за гулом началось сильное землетрясение»...

Имеются сообщения и других наблюдателей.

Электрические явления

Возмущения атмосферно-электрического поля, предшест­ вующие землетрясениям, описаны многими авторами. Е. А. Чер­ нявский (1936) одним из первых наблюдал электрическую ано­ малию за несколько часов до сильного землетрясения. Наблюде­ ния проводились в Джалалабаде, а эпицентр располагался на расстоянии более 100 км (по-видимому, Куршабское землетрясе­

ние 1924 г.; М= б 4 )■ Аналогичные аномальные изменения потен­

циала теллурических токов и напряженности электрического поля атмосферы были установлены и зарубежными исследователями

(Schultetus, 1932; Matsuzava, 1964; Rikitake, 1966 и др.).

Попытку объяснить физическую природу этих явлений сделали недавно Г. А, Соболев и В. Н. Морозов (1970), наблюдавшие локальные возмущения электрического поля в связи с землетря­ сениями на Камчатке.

Нарушение электрического поля атмосферы было зарегистри­ ровано за 5 часов до Ташкентского землетрясения 26 апреля 1966 г. (Церфас, 1971). Наблюдения проводились в районе распо­ ложения ЦСС «Ташкент». Аномалии предшествовали и сопутст­ вовали отдельным наиболее сильным повторным толчкам земле­ трясения.

У нас имеются и другие факты, косвенно указывающие на по­ явление во время и до Ташкентского землетрясения высоких электрических полей в системе Земля — атмосфера. Часть из них получена путем опроса свидетелей, другие наблюдал сам автор. Среди них сообщения об искренни близко расположенных, но не касающихся друг друга электрических проводов; голубоватом све­ чении внутренней поверхности стен домов в эпицентральной зоне землетрясения и др.

На сейсмическую станцию поступило несколько сообщений о са­ мопроизвольном загорании люминесцентных ламп незадолго до под­ земных толчков: «Перед землетрясением 26 апреля около 5 часов, утра я заметил светящиеся люминесцентные колбы ламп. Они висели в самом темном углу комнаты. Вначале я подумал, что забыл их выключить. Убедившись в том, что они выключены, я все же еще раз про себя отметил: лампы слегка светятся — в по­ лумраке хорошо были видны очертания футляра, в который они вмонтированы, и шнур проводки».

Самозагорание люминесцентных ламп в дневное время перед сильными подземными толчками наблюдали сотрудники Управле­