ФИЗИКА ЗЕМЛИ, 2007, № 5, с. 43-70
УДК 55034.06.013.24+551.24
СЕЙСМОГЕННЫЕ ЗОНЫ ЗАКАСПИЯ -ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЧАГОВ КРУПНЕЙШИХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ. II. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ: КРАСНОВОДСКОЕ, КАЗАНДЖИКСКОЕ
© 2007 г. Л. М. Балакина, А. Г. Москвина
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва Поступила в редакцию 27.11.2005 г.
Переработано 05.06.2006 г.
Предложена интерпретация природы очагов крупнейших землетрясений Закаспия - Казанджик-ского 1946 г., Красноводского 1895 г. Интерпретация основана на анализе данных о геологическом строении Закаспия и всех имеющихся материалов о сейсмических проявлениях Казанджикского и Красноводского землетрясений. При интерпретации учитывались сведения о других землетрясениях региона, в том числе результаты исследования механизмов очагов. Казанджикское землетрясение состояло из двух толчков с раздельными очагами. Очаг более слабого, первого толчка располагался в структурах Большого Балхана и характеризовался взбросо-сдвиговыми движениями. Очаг второго, основного толчка, длиной ~40-50 км, определивший магнитуду землетрясения М ~ 6.9-7.0, располагался в Казанджикской впадине, в пограничной зоне Предкопетдагского прогиба и Передовой антиклинальной цепи. По своему типу и проявлению он аналогичен очагу Ашхабадского землетрясения 1948 г. Очаг Красноводского землетрясения связан с развитием прогиба в Прибалхан-ской депрессии, располагался в земной коре, имел длину ~100-120 км. В соответствии с размером очага, магнитуда Красноводского землетрясения М ~ 7.8-8.0. Три крупнейшие землетрясения Закаспия - Ашхабадское, Казанджикское, Красноводское - обусловлены единым, продолжающимся в настоящее время тектоническим процессом развития краевых прогибов Закаспия: Предкопетдагского и Прибалханского. Этот процесс определяет ведущую сейсмогенную зону Закаспия, которая, возможно, продолжается через Каспийское море вплоть до Кавказского побережья. Сейсмогенная зона меньшего масштаба в Закаспии обусловлена продолжающимся развитием в Прибалханской депрессии куполовидных структур Прибалхано-Ливановской антиклинальной зоны. С ней связана генерация таких землетрясений как Кумдагское 1983 г. и Небитдагское (Бурунское) 1984 г.
PACS: 91.30.Bi
ВВЕДЕНИЕ
В [Балакина, Москвина, 2005] нами рассмотрены геологические условия возникновения Ашхабадского землетрясения 1948 г. Показано, что наиболее распространенное в сейсмогеологиче-ской литературе представление об его очаге, как о субгоризонтальном надвиге, основано на двух ошибочных положениях - неточном решении механизма очага и неправомерном снесении гипоцентров всех афтершоков на одно вертикальное сечение через плейстосейстовую область землетрясения. Последнее обстоятельство создало ложное представление о приуроченности гипоцентров афтершоков к единой горизонтальной плоскости на глубине ~10 км. На самом деле афтершоки Ашхабадского землетрясения группируются в разных областях - на западном и восточном краях плейстосейстовой области, и их гипоцентры ни в коей мере не трассируют предполагаемый субгоризонтальный надвиг.
Нами предложена [Балакина, Москвина, 2005] новая интерпретация геологической природы Аш-
хабадского землетрясения, указывающая на его генетическую связь с тектоническим процессом современного развития Предкопетдагского прогиба. Ашхабадский очаг - субвертикальный сброс с компонентой правого сдвига, длиной ~60 км; расположен у южного борта Ашхабадской впадины, имеет запад-северо-западное простирание и падение к юго-юго-западу. Интерпретация Ашхабадского очага в виде крутого сбросо-сдвига основана на пересмотре решения механизма очага с использованием дополнительных данных и учете всего комплекса имеющихся материалов - инструментальных, макросейсмических, данных о проявлении афтершоков и остаточных сейсмо-дислокаций, геологических характеристик района. Сведения о разрушительных землетрясениях исторического прошлого показывают, что Ашхабадский очаг является постоянно действующим на данном этапе тектонического развития Предкопетдагского прогиба и может генерировать землетрясения с магнитудой ~7.2 с периодом повторения Т ~ 900-1000 лет. Ориентировочная ско-
Рис. 1. Схема расположения основных структурных элементов западной части Закаспия (по [Резанов, 1959, рис. 2]): 1 - оси антиклиналей: I - Кубадаг-Боль-шебалханской, II - Малобалханской, III - Данатин-ской, IV - Эззет-Карагезской зоны, V - Передового хребта; 2 - контуры брахиантиклинальных структур; 3 - Копетдагский мегантиклинорий; 4 - города: Кр -Красноводск, Нд - Небит-Даг, Ка - Кизыл-Арват.
рость тектонических движений в Предкопетдаг-ском прогибе Утект ~ 0.2 см/год.
В данной статье исследуются геологические условия возникновения двух других крупнейших землетрясений Закаспия - Казанджикского и Красноводского на основе анализа всех имеющихся инструментальных сейсмических и макро-сейсмических материалов. Выясняется возможное единство генетической природы всех трех землетрясений. Рассматривается вопрос о местоположении и характеристиках основных сейсмо-генных зон Закаспия.
СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА
Рассматриваемый район (рис. 1) имеет сложное строение, включает геологические структуры разного типа, возраста и происхождения: западную окраину Копетдага, Кубадаг-Большебалхан-скую мегантиклиналь, Прибалханскую депрессию. Краткая обзорная характеристика геологических структур района приводится по [Геология СССР..., 1957; 1972; Тектоника Туркмении., 1966; Методика и результаты., 1969; Сейсмическое районирование., 1980; Годин, 1969; Резанов, 1957; 1959; Губин, 1954; Петрушевский и др., 1954].
В Западном Копетдаге складки внутренней его части, в отличие от Центрального и Восточного Копетдага, имеют юго-западное простирание; постепенно упрощаясь, они продолжаются в погребенном виде в пределы Закаспийской впадины. В направлении с востока на запад располагаются следующие структуры Западного Копетдага (рис. 1): сложноскладчатая синклинальная Эззет-Карагезская зона, антиклинали Обой-Да-
Рис. 2. Схема расположения основных тектонических структур рассматриваемого района (по [Геология СССР, т. XXII, 1972, рис. 54]): 1 - Копетдагское складчатое поднятие; 2 - Аладаг-Биналудская зона складчатых поднятий; 3 - Большебалханская мегантиклиналь; 4 - Кучано-Мешхедский межгорный прогиб; 5 -Предкопетдагский краевой прогиб (в северо-западной части прогиба - впадина Казанджикская, далее -Ашхабадская); 6 - Туранская плита; 7 - глубинные разломы: I - Южно-Туркменский, II - Южно-Балхан-ский; 8 - Прибалхано-Апшеронский разлом.
натинская и Малобалханская, разделенные прогибом - Данатинским коридором. Малый Балхан -крайний тектонический элемент западного погружения Копетдага.
С севера перечисленные структуры ограничены Передовой антиклинальной цепью, которая на протяжении всего Копетдага сохраняет запад-северо-западное простирание. В Западном Копетдаге, в отличие от Центрального и Восточного, она оказывается секущей по отношению к простиранию внутренних хребтов. Складки Малого Балхана, Обой-Данатинская и другие как бы причленяются к Передовой антиклинальной цепи. Передовая антиклинальная цепь резко несимметрична: юго-западное ее крыло относительно пологое, северо-восточное - поставлено очень круто, ядро складки разорвано. Крутой северо-восточный борт Передовой цепи контактирует с юго-западной границей Предкопетдагского прогиба.
В рассматриваемом районе прогиб выражен Казанджикской впадиной, протягивающейся относительно узкой полосой вдоль Передовой антиклинальной цепи (рис. 2). Ее протяженность около 90 км. Ширина впадины в пределах центральной части ~40-45 км, в краевых частях суживается до ~10-20 км. На юго-восток Казанджикская впадина продолжается до ст. Искандер, отделяется от значительно более крупной Ашхабадской впадины Кизыларватским выступом Туранской плиты. На северо-западе постепенно суживающаяся Казанджикская депрессия отделена от Прибалханской
депрессии Айдинским (Перевало-Айдинским) поперечным поднятием домезозойского фундамента, расположенным к северу от Малого Балхана в Межбалханском коридоре. Несмотря на значительно меньшие, по сравнению с Ашхабадской впадиной, размеры Казанджикская депрессия характеризуется тем же размахом прогибания. Возможно, в четвертичное время она представляла собой участок наибольшего опускания в зоне Предкопетдаг-ского прогиба. В целом, пограничная зона Передовой антиклинальной цепи Копетдага и Предко-петдагского прогиба характеризуется наиболее интенсивными современными тектоническими движениями, они затухают в антиклиналях внутренней части Западного Копетдага. В [Смирнов, 1966] со ссылкой на заключение ведущих геологов, подчеркивается, что краевые прогибы закладываются на заключительной стадии формирования горноскладчатых областей и составляют целые системы, протягивающиеся вдоль края этих областей.
Северо-западнее Копетдага расположено обособленное складчатое поднятие - хребет Большой Балхан (рис. 1, рис. 2), отделенный от Малого Балхана Межбалханским межгорным прогибом (Межбалханским коридором). По ряду геологических и геофизических признаков Большой Балхан объединяется с невысокими горами Кубадаг на Красноводском полуострове в единую Кубадаг-Большебалханскую мегантиклиналь. Она протягивается на ~200 км от Межбалханского коридора вдоль северного борта Прибалханской депрессии до побережья Каспийского моря. Большебалхан-ская антиклиналь - крупная, сложно построенная, несимметричная субширотная складка, с крутым северным и более пологим южным крылом. Протяженность ее ~100 км, наибольшая ширина ~50 км. Согласно геофизическим данным, приосевая часть Большого Балхана соответствует горстообразно-му поднятию. В своде складки обнажаются породы средней юры. Антиклиналь на севере сопряжена с Северо-Балханским прогибом, на юге граничит с Прибалханской депрессией. Кубадагское шовно-глыбовое поднятие расположено у южного борта Красноводского полуострова. Большая часть его скрыта под водами Красноводского залива и новейшими покровными образованиями. К северу от Кубадагского поднятия расположена Красноводская платформенная впадина, к югу -глубоко погруженная Прибалханская депрессия.
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.