Землетрясения на примере Кавказа

Исследования пространственно-временного развития СГД-процессов проводились вдоль профилей, изображенных на рис. 2 в виде полос, охватывающих наиболее четко структурированную сейсмичность и соответствующие ей линеаментные структуры.

Протяженность каждой из полос составляет от 1500 до 2500 км и согласуется с размером соответствующих сейсмогенерирующих структур - сейсмолинеаментов. Ширина полос (около 200 км) обусловлена динамическим влиянием магистрального разлома и отклонениями от их осей очагов землетрясений меньших магнитуд. Эллипсами показаны очаги всех известных на рассматриваемой территории землетрясений с М= 6.8 и выше, сгруппированных (нормированных) по интервалам 0.5±0.2 единицы магнитуды (т.е. 7.0±0.2, 7.5±0.2, 8.0±0.2, 8.5±0.2) и изображенных в их реальной ориентации и протяженности. Условными кружками уменьшающегося диаметра нанесены эпицентры землетрясений с магнитудой от М =6.7 до М = 4.5±0.2. Шаг в 0.5 единицы магнитуд был выбран не случайно. Ранее было показано, что такой шаг магнитуд хорошо отражает иерархию блоковой структуры земной коры и всей литосферы, обусловленную разломообразованием слоистой среды, толщина слоёв которой удваивается с глубиной.

Выбор профилей базировался на наиболее четко структурированной сейсмичности линеаментных структур, а также на сведениях о региональной разломноблоковой тектонике, дешифрировании космических снимков и анализе геофизических полей, прежде всего, поля изостатических аномалий силы тяжести, и их градиентов. Простирание практически всех рассматриваемых профилей имеет уверенное геолого-геофизическое и сейсмологическое обоснование. Некоторым исключением может быть профиль Эльбурс-Туран (3), выделенный целиком лишь после Газлийских землетрясений 1976 г. До этих событий автором была обозначена лишь его северо-восточная часть в пределах Туранской плиты.

Как видно на рис., профили Кипр-Кавказ (1) и Эльбурс-Туран (3) вытянуты вдоль направления действия геодинамических сил со стороны Аравийской плиты, а три других - Анатолия-Эльбурс (2), Крым-Копетдаг (4) и западная часть Южного Тянь-Шаня (5) - поперек них.

Рис. Расположение профилей (полос), вдоль которых изучалось пространственно-временное и энергетическое развитие СГД-процессов: 1 - Кипр-Кавказ, протяженность 1870 км; 2 -Анатолия-Эльбурс, 2270 км: 3 - Эльбурс-Туран, 1520 км; 4 - Крым-Копетдаг, 2500 км; 5 - Южный Тянь-Шань, 2520 км. Стрелками указано направление сжимающих сил, действующих со стороны Аравийской и Индийской литосферных плит. На врезке справа изображены основные геоструктуры на исследуемой территории: 1 - Аравийская плита, 2 - Индийская плита, 3 - Иран-Кавказ-Анатолийский регион, 4 - Центральный Тянь-Шань, 5 - Скифская плита, 6 - Туранская плита.

При этом западная часть последнего профиля является продольной по отношению к направлению сил, действующих со стороны Индийской плиты (стрелки справа). Соответствующие геодинамические воздействия испытывают Скифская и Туранская части СТП, контактирующие с горными сооружениями Крым-Кавказ-Копетдагской реликтовой зоны субдукции. Как будет показано ниже, такая ориентация линеаментных структур в значительной степени предопределяет особенности их сейсмогеодинамического развития. Исследования сейсмического режима в пределах каждого из профилей осуществлялось на основе выборок из сводного каталога всех известных сейсмических событий, принадлежащих соответствующему профилю и оцененных по их представительности (полноте и достоверности) как по времени, так и по магнитуде. Для изучения миграции очагов землетрясений их эпицентры проектировались на продольные оси профилей, а расстояние до них отсчитывалось от западных концов последних. Долгосрочный прогноз крупных землетрясений осуществлялся путем анализа кумулятивных графиков, характеризующих накопление во времени числа соответствующих сейсмических событий, нормированных по интервалам магнитуд.

6.1 Профиль Кипр-Кавказ

Профиль Кипр-Кавказ (1) является ключевым для оценки сейсмической опасности на Северном Кавказе и в Предкавказье. Сейсмотектоника этого сегмента центральной части Альпийского-Гималайского складчатого пояса была объектом многих исследований. Практически вдоль всего профиля очаги землетрясений расположены в пределах земной коры. Заглубленные до 100-150 км гипоцентры имеют место в районе Кипра, а также на участке пересечения этого профиля с профилем Анатолия-Эльбурс в районе города Эрзинджан, в восточной Турции, и под Большим Кавказом.

6.2 Профиль Анатолия-Эльбурс

Профиль Анатолия-Эльбурс (2) практически на всем своем протяжении характеризуется высоким сейсмическим потенциалом. Иранская часть профиля так же четко прослеживается очагами крупных землетрясений.

6.3 Профиль Эльбурс-Туран

Профиль Эльбурс-Туран (3) в какой-то мере условный. Структуры в его северо-восточной части, почти ортогонально секущие северо-западное продолжение Южного Тянь-Шаня. Здесь уместно заметить, что исследования сейсмичности Туранской плиты в 1965-1974 гг., т.е. задолго до Газлийских землетрясений, позволили на основе деформационных наблюдений успешно осуществить их долгосрочный прогноз, который подтвердился спустя 10 лет после первой (1966 г.) и через два года после последней (1974 г.) публикации. По отношению к простиранию основных альпийских геоструктур этот профиль является поперечным, пересекает три продольных профиля (2, 4, 5) и распадается на три участка, характеризующихся различной сейсмической активностью. Первый, наиболее активный, простирается от Эльбурса до Копетдага, включительно, где он пересекается с продольным профилем Крым-Копетдаг (4). Следующий по сейсмическому потенциалу участок расположен на его пересечении с профилем Южный Тянь-Шань (5), где в 1976 и 1984 гг. в одном и том же очаге произошли три Газлийские землетрясения. третий участок профиля Эльбурс-Туран заключен между первыми двумя и характеризуется относительной геодинамической стабильностью, хотя и здесь встречаются эпицентры незначительных сейсмических событий. землетрясение сейсмический колебательный горный

6.4 Профиль Крым-Копетдаг

Профиль Крым-Копетдаг (4) так же можно отнести к наиболее важным в решении задач по прогнозу сейсмической обстановки на Северном Кавказе. Этот профиль наиболее детально исследован. Как и профиль Анатолия-Эльбурс (2), он является поперечным к направлению действующих геодинамических сил со стороны Аравийской плиты, и включает в себя два оффшорных участка - прибрежную северо-восточную область Черного моря и центральную часть Каспия. Этот профиль, в целом достаточно четко прослеживаемый по геолого-геофизическим и сейсмологическим данным, можно разделить на четыре части. Западная часть простирается от Крыма до середины Большого Кавказа и характеризуется относительно малым числом умеренных землетрясений при наличии палеосейсмологических свидетельств об очень крупных древних сейсмических событиях. Следующей частью является сейсмически активная восточная половина Большого Кавказа, включающая в себя область пересечения этого профиля с профилем Кипр-Кавказ (1). Третий, оффшорный, участок занимает центральную часть Каспийского моря, а четвертый относится к Копетдагу и области пересечения с профилем Эльбурс-Туран (3). Очаги землетрясений расположены преимущественно в земной коре и лишь отдельные возникают на глубинах до 50 и даже 100 км в акватории Каспийского моря, в Копетдаге и в восточной части Большого Кавказа.

6.5 Профиль Южный Тянь-Шань

Профиль Южный Тянь-Шань (5) по выразительности начертания и высокой сейсмической активности внутрикоровых землетрясений занимает первое место в Средней Азии. Он простирается на 2500 км от западных окраин Китая до Аральского моря и, возможно, значительно дальше. Сейсмичность Южного Тянь-Шаня, как и всей территории Средней Азии, внимательно стала изучаться лишь с конца XIX в. Самое крупное из известных в пределах Южного Тянь-Шаня землетрясений произошло в 1902 г. в Кашгарии, на границе Таджикистана и Китая, и имело магнитуду М =7.8.

7. Описание Скифской и Туранской платформы