ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2015, том 463, № 2, с. 216-220
= ГЕОФИЗИКА
УДК 551:550.34
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ТУВИНСКИХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ 2011-2012 гг.
© 2015 г. Е. А. Рогожин, А. Н. Овсюченко, А. В. Мараханов, С. С. Новиков, А. С. Ларьков
Представлено академиком РАН С.А. Федотовым 12.03.2014 г. Поступило 21.03.2014 г.
Получены сведения о местоположении и строении очагов Тувинских землетрясений 2011—2012 гг. Землетрясения произошли в зоне Каа-Хемского глубинного разлома, относимого к крупнейшим концентраторам современных тектонических напряжений Алтае-Саянского сейсмоактивного региона. При обоих событиях очаг вышел на поверхность в виде сейсморазрыва. Необычной особенностью сейсморазрывов является их небольшая длина относительно магнитуды событий. Вдоль зоны Каа-Хемского разлома выявлены сегменты, демонстрирующие следы древних сейсмотектонических смещений, неоднократно повторявшихся по одним и тем же индивидуальным разрывам. Собранные данные говорят о том, что здесь происходили и произойдут в будущем более мощные землетрясения с магнитудой М = 7.0 и более.
Б01: 10.7868/80869565215200220
Землетрясения произошли в Туве зимой 2011— 2012 гг. на хр. Академика Обручева. По данным ГС РАН первое сильное событие, произошедшее 27 декабря 2011 г., имело Ы8 = 6.7. После непродолжительного афтершокового процесса 26 февраля 2012 г., т.е. почти ровно два месяца спустя, неожиданно для всех произошло второе землетрясение с М5 = 6.8. Ранее на территории Тувы было зарегистрировано лишь одно землетрясение похожей силы — Бусингольское 27 декабря 1991 г. с М = 6.5, хотя более слабые события происходят здесь регулярно.
Землетрясения 2011—2012 гг. стали сильнейшими в Туве за инструментальный период наблюдений и вызвали большой интерес со стороны специалистов как ярчайшие проявления современной тектонической жизни Алтае-Саянской горной страны. Авторами сообщения проведено детальное сейсмотектоническое изучение очаговой зоны землетрясений.
Выяснилось, что эффекты землетрясений четко делятся на две группы: вторичные, представляющие собой результат сейсмических сотрясений, и первичные, непосредственно отражающие выход очага землетрясения на поверхность в виде сейсморазрыва. К вторичным относятся: обвалы, осыпи, камнепады; трещины отседания на крутых склонах; редкие оползни склонового чехла и
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской Академии наук, Москва E-mail: sergeich@ifz.ru
трещины с выбросами обводненного песка в поймах крупных рек. Собранные данные о распределении вторичных эффектов землетрясений позволили наметить участки 8- и 9-балльных сотрясений (рис. 1). Руководством по оценке интенсивности сотрясений послужила шкала ЕЕЕ (Earthquake environmental effects), разработанная в рамках одного из проектов INQUA [1, 2]. В целом зона интенсивных поверхностных деформаций образует овальную область, вытянутую в север-северо-западном направлении, совпадающем с простиранием сейсморазрывов.
Обнаруженные сейсморазрывы секут на своем пути все формы рельефа, демонстрируя четкие структурные рисунки, свойственные всем тектоническим деформациям. При этом сейсморазры-вы приурочены к разнообразным более древним морфоструктурам (валам-поднятиям, крутым бортам седловин-грабенов, спрямленным долинам водотоков и др.) и разделяют участки с резко различными геоморфологическими условиями.
Длина сейсморазрыва, вскрывшегося при землетрясении 27 декабря 2011 г., составила примерно 1.6 км. Однако с учетом коротких трещин растяжения в приводораздельной части хребта, вписывающихся в общий структурный ансамбль, длина системы нарушений составляет 3.1 км. Разрыв имеет север-северо-западное простирание и правосдвиговую кинематику смещений величиной 50—60 см.
Длина сейсморазрыва, вскрывшегося при землетрясении 26 февраля 2012 г., составила немногим менее 4 км (рис. 2). Разрыв образует очень
Рис. 1. Карта сейсмодислокаций и изосейст 8-го и 9-го баллов в ближней зоне Тувинских землетрясений: 1 — осыпи и камнепады; 2 — оползни; 3 — выбросы одиночных глыб; 4 — обвалы; 5 — сейсмовибрационные трещины; 6 — выбросы песка; 7 — поврежденная изба; 8 — изосейсты. Горизонтали рельефа проведены через 50 м.
218
95.92°
95.93°
РОГОЖИН и др.
95.94° 95.95°
95.96° в.д.
с.ш.
51.76°
51.75°
51.74°
0 300 600 м -51.73°
Рис. 2. Карта сейсморазрыва февральского землетрясения 2012 г.: 1 — сдвиги; 2 — взбросы и надвиги (бергштрихи направлены в сторону поднятого крыла); 3 — флексуры (бергштрихи направлены в сторону опущенного крыла); 4 — при-разломные антиклинальные валы (бергштрихи направлены в сторону поднятого крыла сопутствующих взбросо-на-двигов); 5 — опущенные участки, на которых произошло подтопление. Горизонтали рельефа проведены через 10 м.
сложный структурный ансамбль, в целом имеет взбросо-сдвиговую кинематику и вытянут в северо-западном направлении. Максимальная величина горизонтального сокращения по взбросо-надвигам достигла 1 м, величина правого сдвига — до 50 см, смещение в вертикальной плоскости — до 80 см.
Сопоставление закартированных сейсмораз-рывов с сейсмологическими данными [3] показывает их хорошую сходимость (рис. 3). Самой необычной особенностью сейсморазрывов является
небольшая длина относительно магнитуды событий. Небольшая длина разрыва является отличительной чертой землетрясений в условиях сжатия. В отличие от сбросов и сдвигов взбросо-надвиги не имеют протяженных флангов с небольшими смещениями; напротив, подвижка резко уменьшается и разрывы быстро сходят на нет. Другой особенностью взбросо-надвиговых сейсморазры-вов является рассредоточение смещения в виде обширного растрескивания и пологого коробления земной поверхности, образования флексур и
95.8° 95.9° 96.0° в.д.
Рис. 3. Эпицентры землетрясений по данным Алтае-Саянского филиала ГС РАН (показаны звездами) с изолиниями сгущения эпицентров афтершоков в количестве толчков на 1 км2 [3], механизмами очагов и положением сейсмораз-рывов. Горизонтали рельефа проведены через 50 м.
220
РОГОЖИН и др.
приразломных антиклинальных валов. Все эти особенности продемонстрировал сейсморазрыв второго, февральского землетрясения. Сейсмо-разрыв первого землетрясения продемонстрировал типичные черты сдвигового разрыва.
Землетрясения произошли в зоне Каа-Хем-ского глубинного разлома, проявлявшего активность на протяжении всех тектоно-магматиче-ских циклов с начала палеозоя. Ранее сейсмический потенциал Каа-Хемского разлома был оценен как М = 6.6—7.0 [4]. В результате палеосей-смогеологических исследований, проведенных авторами сообщения, вдоль зоны Каа-Хемского разлома выявлены сегменты, демонстрирующие следы древних сейсмотектонических смещений возрастом в сотни—тысячи лет, неоднократно повторявшихся по одним и тем же индивидуальным разрывам. Величины одноактных смещений достигают 2.5 м, а длины сегментов превышают 10 км, достигая 40 км. Это говорит о том, что здесь происходили (и произойдут в будущем) более мощные землетрясения, магнитуда которых превышала М= 7.0.
В районе эпицентров землетрясений 2011— 2012 гг. общее простирание Каа-Хемской системы нарушений постепенно меняется с субмери-
дионального на субширотное. Взаимоотношения сейсморазрывов между собой позволяют заключить, что в рассматриваемом районе активные разломы разного простирания образуют сложный дизъюнктивный узел.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты 14-05—00091-а, 11-05-00205-а и 11-05—92202-Монг_а) и проекта № 29 Федеральной целевой программы "Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2015 года".
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рогожин Е.А. Очерки региональной сейсмотектоники. М.: ИФЗ РАН, 2012. 340 с.
2. Tatevossian R.E., Rogozhin E.A., Arefiev S.S., Ovsyu-chenko A.N. // Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2009. V. 316. P. 73-91.
3. Еманов А.Ф., Еманов А.А., Лескова Е.В. и др. В сб.: Землетрясения России в 2011 году. Обнинск: ГС РАН, 2013. С. 88-93.
4. Аржанников С.Г. Сейсмотектоника Восточно-Тувинского нагорья. Автореф. дис. канд. геол.-мине-рал. наук. Иркутск: ИЗК СО РАН, 1998. 16 с.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.