ГЕОТЕКТОНИКА, 2012, № 5, с. 63-74
УДК 550.34
СЕЙСМОТЕКТОНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АХРАМСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 24 СЕНТЯБРЯ 1999 ГОДА (ИРАН, ЗАГРОС)
© 2012 г. Е. А. Рогожин
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, 123910, Москва, ул. Б. Грузинская, д. 10
Поступила в редакцию 31.08.2011 г.
Ахрамское землетрясение 24 сентября 1999 г. в юго-западном Иране было умеренным по энергии (по разным данным магнитуда 5.0—5.5), не вызвало значительных разрушений и человеческих жертв. В статье описаны тектоническая позиция очаговой зоны, поверхностные сейсмодислока-ции, результаты макросейсмического и сейсмологического изучения этого сейсмического события, произошедшего в зоне сочленения складчатой системы Загроса и предгорной равнины. Приведены данные о строении обновленных древних сейсмодислокаций, обнаруженных палеосейсмогеологи-ческим методом в двух траншеях, пройденных вкрест простирания зоны Казерун-Боразджанского регионального разлома — одна за несколько месяцев до этого сейсмического события, а другая более года спустя. Делается вывод, что вновь возникшие в приповерхностных слоях четвертичных отложений и наблюдающиеся на стенках обеих траншей деформации могут рассматриваться в качестве необычных сейсморазрывов Ахрамского землетрясения. Описываемые нарушения в качестве доказанных первичных сейсмодислокаций столь умеренного по силе сейсмического события представляют собой уникальное явление в мировой сейсмотектонической практике. Кроме того, приуроченность очаговой зоны землетрясения к важнейшей структурной линии Загросской складчатой области — Казерун-Боразджанскому разлому сложной кинематики, позволило изучить внутреннюю структуру этой разломной зоны.
ВВЕДЕНИЕ
Ахрамское землетрясение 24 сентября 1999 г. произошло в юго-западном Иране. По энергии землетрясение было умеренным (по разным данным магнитуда 5.0—5.5). Интенсивность в эпицентре составила 6 баллов по шкале MSK-64. Землетрясение вызвало небольшие разрушения в г. Ахрам и соседних деревнях, человеческих жертв не было. Очаговая зона Ахрамского землетрясения была детально обследована специалистами
ОИФЗ РАН, в том числе сейсмологами и автором данной публикации, что позволило составить детальное представление о строении очага и сейсмотектонических проявлениях этого сейсмического события. Несмотря на то, что Ахрамское землетрясение не относится к сильным, оно проявилось в весьма интересных сейсмотектонических особенностях и предоставило уникальную возможность увидеть обновленные палеосейсмо-дислокации, обнаруженные палеосейсмогеоло-гическим методом в траншее, пройденной за несколько месяцев до этого сейсмического события. Кроме того, приуроченность очаговой зоны землетрясения к важнейшей структурной линии Загросской складчатой области — Казерун-Бо-разджанскому разлому сложной кинематики,
1 В 1999—2001 гг. Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН входил в состав Объединенного Института физики Земли (ОИФЗ) РАН.
позволило изучить внутреннее строение этой раз-ломной зоны и непосредственный сейсмогенный эффект, усложнивший эту структуру.
Тектоническая позиция очаговой зоны
Эпицентр Ахрамского землетрясения по данным сейсмологической группы ОИФЗ РАН приурочен к центральной части горной гряды Хор-мудж, входящей в цепь складок, формирующих так называемый "горный фронт Загроса" в восточном горном обрамлении Предзагрозского прогиба (рис. 1, 2).
По Казерун-Боразджанской складчато-дизъ-юнктивной зоне фронт сочленения Загросской складчатой системы и Предзагросского передового прогиба резко, уступообразно смещается к югу примерно на 100 км [1—3]. При этом ориентировки осей складчатых структур искажаются, приобретая вместо "загросского" северо-западного меридиональное простирание. Антиклинальная складка Хормудж размещается на южном окончании меридионально ориентированного отрезка "горного фронта Загроса", простираясь на 45—50 км в запад-северо-западном направлении, и располагаясь на восточном крыле Боразд-жан-Казерунского глубинного разлома. Крайняя северная часть складки ориентирована близмери-дионально (на север-северо-запад), а юго-восточная имеет юго-восточное простирание.
48° +
50° +
52° +
Исфахан
54° в.д.
34° с.ш.
32°
30°
28°
26°
100 150 200 км
Рис. 1. Тектоническая схема Загроса, [3]. Круг с крестом обозначает положение эпицентра Ахрамского землетрясения
1 — фронт складок Загроса; 2 — граница между слабо и умеренно деформированными провинциями; 3 — надвиги; 4 — оси антиклиналей; 5 — соляные купола
Сложное строение северной части антиклинали Хормудж обусловлено весьма интенсивным ее новейшим поднятием и реакцией на активные правосторонние горизонтальные смещения южного сегмента Казерун-Боразджанской зоны глубинных разломов. Относительные перемещения по разрывам этой зоны продолжались и в четвертичное время, особенно на последних его этапах. Амплитуды восходящих тектонических движений в сводовой части складки Хормудж составили не менее 500—750 м за новейший период развития.
Меридиональные и диагональные (северо-восточного простирания) локальные и региональные разломы, секущие по отношению к складчатым структурам загросского (северо-западного) простирания, являются наиболее активными геологическими разрывными структурами региона.
Об их голоценовой подвижности говорят факты смещения форм рельефа: сухих русел, распадков, некоторых гряд, молодых антиклинальных складок, а также отчетливой выраженности разрывов в поле космофотолинеаментов.
Поверхностные сейсмодислокации
Ахрамское землетрясение породило систему сейсмогенных нарушений поверхности, которые, наряду с макросейсмическим эффектом главного толчка, были изучены в 1999 и 2001 гг. В эпицен-тральной зоне землетрясения обследовались и картировались сейсмодислокации, а также выявлялись и фиксировались повреждения зданий и сооружений, которые могли быть связаны с толчком 24 сентября 1999 г. Изучение сейсмо-дислокаций приводит к выводу, что все они имели вторичный, сейсмогравитационный характер. В ответ на сейсмический толчок в пределах плейстосейстовой зоны возникли многочисленные быстрые склоновые процессы: образование обвалов горных пород, оживление осыпей, вывалы отдельных камней. При этом следует учитывать, что более сильные землетрясения прошлого в разных зонах Ирана приводили к образованию поверхностных сейсморазрывов в зонах активных разломов [3—7].
Собранные материалы показали, что сейсмо-дислокации, имеющие вторичное, гравитационное происхождение, компактно располагаются узкой полосой на западном и юго-западном склонах гряды Хормудж. Это поле нарушений поверхности имеет дугообразную форму, следуя дугообразным очертаниям самой горной гряды. Дуга поля нарушений обращена выпуклостью к юго-западу. Длина ее составляет порядка 15 км, при ширине 2—4 км.
Сейсмологическое изучение и модель очага
Согласно решению фокального механизма очага по данным НЕЮ (см. рис. 2) в качестве действующей надо признать нодальную плоскость характеризующуюся запад-северо-западным простиранием и крутым падением (65°) на север-северо-восток.
Афтершоки Ахрамского землетрясения были зарегистрированы временной сетью сейсмостан-ций ОИФЗ РАН (порядка 200 сейсмических событий). Обработка полученных записей позволила показать, что облако афтершоков приурочено к склонам и гребню горной гряды Хормудж и располагается под осевой частью одноименной антиклинали в области изменения ее простирания с запад-северо-западного на близмеридиональное. Эпицентральное поле афтершоков имеет длину порядка 15—16 км при ширине 5—6 км; эпицентр главного толчка приурочен к восточной части облака (рис. 3). В целом облако повторных толчков
в плане имеет дугообразную форму. Дуга обращена выпуклостью на юго-запад.
Все основные поля проявлений землетрясения (макросейсмическое, сейсмотектоническое и сейсмологическое) тяготеют к северо-западной части гряды Хормудж, но каждое из этих полей занимает несколько отличное от других положение. Так, полоса наибольшего макросейсмиче-ского эффекта располагается в подножье юго-западного склона гряды и на соседней части предгорной равнины. Сейсмодислокации занимают в основном юго-западный и западный склоны и область северного погружения гряды, а эпицен-тральное поле афтершоков распространяется в пределах ее осевой части и обоих склонов, охватывая также и северное окончание. Все три поля проявлений имеют дугообразную форму, причем выпуклость обращена на юго-запад. В плане их форма повторяет форму самой гряды (и, соответственно, образующей ее антиклинальной складки), подчеркивая разворот их простирания от запад-северо-западного на юго-востоке до северосеверо-западного в районе северного окончания гряды и антиклинали.
Распространение основной массы эпицентров афтершоков несколько северо-восточнее полей макросейсмического и геологического проявлений очага дает основание полагать, что на глубине очаг погружается в этом направлении и расположен в основном под склонами и осевой частью гряды Хормудж.
Собранные данные дали возможность построить комплексный геолого-сейсмологический разрез очаговой зоны, используя не только сведения о его поверхностных геологических и макро-сейсмических эффектах, но также и о глубинных, сейсмологических проявлениях (рис. 4).
Макросейсмические и геологические проявления землетрясения маркируют на поверхности проекцию верхней кромки сейсмического очага, а положение облака афтершоков обрисовывает очаговую плоскость на глубине. Подвижка в очаге имеет характер почти чистого взброса северо-восточного крыла разрыва.
Погружающаяся в северо-восточных румбах под крутым углом поверхность сместителя под антиклиналью Хормудж в толще разреза осадочного чехла "обрезает" облако гипоцентров афтершоков с юго-запада (см. рис. 4). Афтершоки здесь концентрируются в теле северо-восточного, взброшенного крыла сейсмогенерирующего разрыва. В нижней части разреза (на глубинах 8 км и более), вблизи уступа на поверхности фундамента, гипоцентры повторных толчков, напротив, занимают место в лежачем, опущенном крыле разрыва, концентрируясь в толще палеозойских пород и в соленосных отложениях кембрия. Отдельные толчки свя
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.