CC BY
25УДК 550.348 (575.1)
МАРЖАНБУЛАКСКОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 26мая 2013 г. с КР=15.0, MS=5.9,10=8 (Узбекистан, Джизакская область) Усманова М.Т.1, Джураев А.1, Шерматов М.Ш.1, Фролова А .Г.2, Сатарова А .М.3
1 Институт сейсмологии Академии наук Республики Узбекистан, г. Ташкент, Республика Узбекистан [email protected] Институт сейсмологии Национальной Академии наук Республики Кыргызстан, г. Бишкек, Кыргызстан [email protected] 3Лицей Института ирригации, г. Ташкент, Узбекистан
Аннотация. Представлены инструментальные данные и результаты макросейсмического обследования последствий Маржанбулакского землетрясения, произошедшего в Узбекистане. Интенсивность в эпицентре 8 баллов по шкале М5К-64. Приведена карта изосейст. Показано соответствие между интенсивностью проявления землетрясения и уравнением регионального макросейсмического поля. Описаны геолого-геофизические, инженерно-геологические условия в эпицентральной зоне. Рассмотрена сейсмичность района наблюдений.
Ключевые слова: Узбекистан, макросейсмический эпицентр, карта изосейст, взбросо-сдвиг, геолого-геофизические и инженерно-геологические условия.
DOI: 10.35540/1818-6254.2019.22.36
Для цитирования: Усманова М.Т., Джураев А., Шерматов М.Ш., Фролова А.Г., Саттаро-
ва А.М. Маржанбулакское землетрясение 26 мая 2013 г. с КР=15.0, MS=5.9, I0=8 (Узбекистан, Джизакская область) // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. -C. 409-420. doi: 10.35540/1818-6254.2019.22.36
Введение. В Джизакской области Юго-Западного Узбекистана 26 мая 2013 г в 06h08m (в 11h08m по местному времени) произошел сильный толчок - Маржанбулакское землетрясение с КР=15.0 (MSmos=MSisc=5.9; Mwgcmt=5.8, MwMOS=6.2 в табл. 1), ощущавшийся в населенных пунктах эпицентральной зоны с интенсивностью до 8 баллов по шкале MSK-64 [1]. Подобного ранее в этой части Узбекистана никогда не происходило.
Интересна связь с другим землетрясением, произошедшим на 8 час. 10 мин. раньше в 210 км северо-восточнее, в Ташкентской области. Это Туябугузское землетрясение КР=13.7, М=5.5, также описанное в отдельной статье настоящего ежегодника [2].
Инструментальные данные. Положение эпицентра Маржанбулакского землетрясения определено по данным 11 сейсмических станций Комплексной экспедиции Института сейсмологии АН РУз («Самарканд», «Андижан», «Чарвак», «Джизак», «Ташкент», «Тамдыбулак», «Фергана», «Кумарик», «Пачкамар», «Баткент», «Пскем») и сейсмической станции Туринского Политехнического Института в г. Ташкенте. Координаты эпицентра: ф=39.96°Ы, А,=67.34 Е, глубина очага находилась в пределах h=15-18 км, MLHp=6.0, КР=15.0 [3]. По названию ближайшего к эпицентру населенного пункта это землетрясение было названо Мар-жанбулакским.
Согласно бюллетеню ISC [4], Маржанбулакское землетрясение записала 2751 сейсмическая станция Земного шара. Основные параметры главного толчка по материалам различных агентств представлены в табл. 1.
В табл. 1 более устойчива магнитуда MS по поверхностным волнам, равная 5.9 по данным главных агентств ISC [4], MOS [5] и принятая в настоящей статье в качестве основной магнитуды описываемого землетрясения (ред.). Глубина очага по данным региональной сети h=16.5 км близка к значению глубины pP_DEPTH=14.34837, полученному агентством ISC [4].
Таблица 1. Основные параметры землетрясения 26 мая 2013 г. в 06ь08™ с Л"Р=15.0, М5=5.9 по данным различных сейсмологических центров
Агентство Ю, ч мин с Si0, с Гипоцентр Магнитуда Источник
Ф°, N S, км Х°, E S, км h, км А, км
Uzb 06 08 16.1 39.96и 40.00м 67.34и 67.30м 16.5 КР=15.0, Mp =6.0 [3]
Tadj* 06 08 16 39.90 67.60 10 23 КР=15.0 [6]
Asia* 06 08 16.1 39.20 67.40 85 КР=14.0, MPVA=6.2 [7]
NNC 06 08 14.71 5.81 40.154 67.103 0f 29 КР=13.0, mb=6.3, mpv=6.2 [4]
MOS 06 08 15.0 0.9 39.95 3.4 67.40 3.4 24 5 MS=5.9/127, MPSP=6.3/113, MPLP=6.6/5, Mw=6.2/1 [5]
ISC 06 08 15.31 0.19 39.950 3.3 67.436 2.6 15.5 16.0рр 9 MS=(5.9+0.1)/745, mb=(6.2+0.2)/618 [4]
NEIC 06 08 16.0 1.56 39.956 10.4 67.314 7.3 18f 3 mb=6.2/460, MS=5.9/567, Mw=5.7 [4]
IDC 06 08 13.13 0.35 39.85 9.6 67.38 6.8 0f 13 MS=5.7/38; mb=(5.6+0.1)/30, ML=(5.2+0.1)/10 [4]
BJI 06 08 13.3 1.15 39.97 67.39 20 4 Ms=6.2/93, mb=5.8/83 [4]
GCMT 06 08 14.0 0.10 39.94 67.26 26.9 7 Mw=5.8/128 [4]
Примечание. Знаком * отмечены агентства, добавленные ред.; сведения об агентствах см. в обозначениях к настоящему ежегоднику.
Разброс решений координат эпицентра Маржанбулакско-го землетрясения изображен на рис. 1. Эпицентры ближайших азиатских агентств - Tadj, NNC и Asia, - «отскочили врассыпную» от прямого белого креста (инструментального эпицентра Узбекистана) на 23, 29 и даже 85 км, тогда как эпицентры всех остальных агентств, весьма удаленных, гораздо ближе: NEIC - 3 км, BJI - 4 км, MOS - 5 км и т.д. (табл. 1). Это вполне ожидаемый результат - следует учесть одностороннее расположение станций Tadj, NNC и Asia относительно эпицентра.
Рис. 1. Локализация эпицентра Маржанбулакского землетрясения 2013 г. по решениям разных центров
1, 2 -эпицентр по макросейсмическим и инструментальным данным региональной сети; 3 - решения других агентств; 4 - крупный и мелкие населенные пункты Узбекистана; 5 - государственная граница.
Механизм очага Маржанбулакского землетрясения, собранный ред. из публикаций мировых агентств, приведен в (табл. 2).
Таблица 2. Параметры механизма очага Маржанбулакского землетрясения 26 мая 2013 г. в 06h08m с КР=15.0, MS=5.9
Агент- 0 h, Магнитуды Оси главных напряжений Нодальные плоскости Ис-
ство ч мин с км Mw MS Ms T N P NP1 NP2 точ-
PL AZM PL AZM PL AZM STK DP SLIP STK DP SLIP ник
GCMT 06 08 14.0 26.9 5.8 74 355 11 221 11 129 48 57 104 205 35 70 [8]
MOS 06 08 15 24 6.2 5.9 66 12 20 225 12 130 57 60 114 196 37 55 [9]
NEIC 06 08 16 18f 5.7 5.9 72 46 17 227 0 137 64 48 114 211 47 66 [4]
Сравнительный анализ данных [10] показал, что ориентация оси сжатия в очаге этого землетрясения (AZMР=129, 130, 137°) соответствует общерегиональному направлению сжатия земной коры Тянь-Шаня и Памира со стороны Индийской литосферной плиты. В этой связи отметим, что Маржанбулакское землетрясение является не случайным сейсмическим событием, а проявлением геодинамического режима Памиро-Тянь-Шаньского региона.
МАРЖАНБУЛАКСКОЕЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 26мая 2013г. с КР=15.0, MS=5.9,I0=8 (Узбекистан, Джизакская область) УсмановаМ.Т., Джураев А., ШерматовМ.Ш., Фролова А.Г., Сатарова А.М.
Рассмотрим построенные в ред. диаграммы механизма очага (рис. 2) Маржанбулакского землетрясения 26 мая 2013 г. с КР=15.0, MS=5.9 по данным GCMT, MOS, NEIC.
Рис. 2. Диаграммы механизма очага (нижняя полусфера) Маржанбулакского землетрясения 26 мая 2013 г. с КР=15.0, MS=5.9 по данным GCMT, MOS, NEIC
1 - нодальные линии; 2, 3 - оси главных напряжений растяжения и сжатия соответственно; зачернена область волн сжатия.
Из табл. 2 и рис. 2 следует, что во всех трех решениях механизма очага Маржанбулакского землетрясения превалировали близгоризонтальные (PLGCMT, MOS=11, 12°) или горизонтальные (PL neic = 0°) напряжения сжатия юго-восточной ориентации с азимутами AZM=129°, или 130°, или 137°. В результате такой системы напряжений тип подвижки в очаге Маржанбулакского землетрясения -взброс, с незначительными компонентами сдвига по нодальным плоскостям NP1gcmt и NP1mos или чистый взброс по более крутой (DP=64°) плоскости NP1neic. Простирание этих плоскостей в трех решениях восток-северовосточное STK=48°, 57° и 64°. Вторые плоскости NP2 более пологие (DP=35, 37 и 47°) и простираются на юго-запад, тип движения по ним - надвиг. Эти плоскости, по-видимому, не следует рассматривать как возможные плоскости разрыва.
Представляет интерес фотография реального обвала земной массы в 8-балльной области на побережье канала в кишлаке Пахтабоши на рис. 3.
Афтершоки Маржанбулакского землетрясения в небольшом количестве зарегистрированы лишь станциями соседнего Таджикистана и публикуются в настоящем сборнике в каталоге его землетрясений [6]. Их выборка (табл. 3) и включение в настоящую статью выполнена в ред.
Таблица 3. Основные параметры афтершоков Маржанбулакского землетрясения из [6]
№ Дата, t0, Эпицентр h, Кр № Дата, t0, Эпицентр h, Кр
д м ч мин с Ф°, N Х°, Е км д м ч мин с Ф°, N Х°, Е км
Основной толчок 5 6 7 8 26.05 27.05 06.06 11.06 20 51 41 02 18 44 13 08 10 04 05 20 39.90 39.90 39.90 39.85 67.40 67.40 67.50 67.60 о о о о 8.6 9.9 10.4 8.7
26.05 06 08 16.1 39.96 67.34 16 15.0
Афтершоки
1 26.05 07 39 10 39.90 67.40 10 8.8 9 14.06 22 50 05 40.00 67.40 10 9.0
2 26.05 07 41 16 39.95 67.50 10 8.6 10 20.06 12 54 02 39.90 67.50 10 8.6
3 26.05 09 19 41 39.90 67.50 10 9.0 11 18.07 16 29 28 39.90 67.55 10 8.6
4 26.05 20 22 17 39.90 67.40 10 9.3
По этим данным можно оценить величину энергетической ступени АКа между главным толчком и максимальным афтершоком, произошедшим на 11 сутки после главного толчка. Энергетический класс максимального афтершока, как следует табл. 3, равен Ка шах=10.4. Тогда
АКа=15.0-10.4=4.6.
Рис. 3. Ступенчатое обрушение массива лёссовых пород в русле сая недалеко от кишлака Пахтабоши (табл. 4), Галлааральский район, Джизакская область (Фото Джураева А., 2013)
Полученное значение разности уровней энергии, равное ЛК"а=4.6, достаточно велико. Отсутствие сильного повторного толчка, афтершока Бота, может свидетельствовать о снятии накопленных напряжений при главном событии.
Макросейсмические данные. Маржанбулакское землетрясение ощущалось на обширной территории Самаркандской и Джизакской областей. С 26 мая по 4 июня 2013 г. четыре макросейсмических отряда Института сейсмологии АН Республики Узбекистан проводили обследование последствий этого события.
В зону 8-балльных максимальных сотрясений попали опорный пункт ОВД, Маржанбу-лак-карьер и кишлак Пахтабоши Галлааральского района Джизакской области (табл. 4). При обследовании кишлака Пахтабоши и Опорного пункт ОВД, где были отмечены 8-балльные сотрясения, А. Джураеву и О. Джураеву местные жители сообщили, что за 5-6 минут до землетрясения наблюдалось сильное беспокойство собак, которые протяжно выли и убегали далеко за пределы населенных пунктов. Жители кишлака Кутал в зоне с /¡=7-8 сообщили М.Т. Усмановой, что до землетрясения сначала отчетливо был слышен мощный подземный гул, затем поднялась густая пыльная буря, которая затмила весь горизонт и несколько минут не рассеивалась. Ничего нельзя было разглядеть, ощущали лишь сильные колебания земли. Как свидетельствуют десятки жителей кишлака Кутал, во время этого землетрясения трудно было устоять на ногах, почва уходила из-под ног.
Справедливости ради отметим, что проявление 8-балльного эффекта в этих пунктах обусловлено неблагоприятными грунтовыми условиями. Поэтому именно здесь отмечено аномально высокое сейсмическое воздействие Маржанбулакского землетрясения на здания, сооружения и окружающую среду. Конкретно, на несущих стенах обследованных объектов возникли сквозные трещины, произошло обрушение стен домов, обваливание облицовки и штукатурки (фото 1-3 в [11]), что соответствует 2-3 степени повреждения по сейсмической шкале МБК-64. Фотографии 1-3 с примерами повреждений зданий в этом случае, как и во многих других, описанных ниже, вынесены ред. в отдельное Приложение [11] на диске в целях уменьшения объема статьи при сохранении всей информации.
В плейстосейстовой зоне землетрясения найдены следы вторичных сейсмогравитацион-ных эффектов, характерных для сильных событий. Так, например, на асфальтовом покрытии автомобильной дороги в кишлаке Пахтабоши (фото 4 в [11]) в результате землетрясения возникла зияющая трещина, которая рассекла дорожное полотно на две части. Ширина трещины составила 5-10 см, длина - 70-100 м.
На дне высохшего арыка видна зияющая трещина шириной о=5-20 см, длиной порядка ¿=100-150 м (фото 5 в [11]).
На побережье Караулбазарского водохранилища в Джизакской области отмечены свежие осыпи и обрушения лёссовых массивов. По сообщениям жителей кишлака Кутал Галлааральского района Джизакской области, на грунтовой автомобильной дороге, во дворах и на открытой местности возникали трещины шириной 1-3 см, длиной 4-11 м, которые через 2-3 часа после землетрясения стали закрываться. При обследовании данные трещины уже были закрыты песком, мелким гравием и механизм этих трещин иной, чем крупных зияющих трещин. Вместе с тем эти два типа трещин - зияющие и закрытые (в момент землетрясения раскрываются, а затем сразу закрываются) являются характерными остаточными деформациями сильных землетрясений, происходящих на территории Тянь-Шаня. В кишлаке Пахтабоши найдены остаточные деформации: на берегу канала произошел обвал огромной массы лёссовых пород длиной до 30 м (фото 6 в [11]).
Характеризуя 7-, 6- и 5-балльные зоны, отметим, что они захватывают огромные горные и адырные территории Джизакской и Самаркандской областей. На несущих стенах обследованных объектов при сейсмическом воздействии возникли различные трещины: структурные, местами конструктивные и др., произошло обрушение облицовки и штукатурки, что соответствует 1-2 степени повреждений (для зданий типа «Б») по сейсмической шкале МБК-64. Большое количество фотоматериалов в [11] по результатам обследований частных домов, зданий и сооружений, а также сложившаяся сейсмогравитационная ситуация в эпицентральной зоне Маржанбулакского землетрясения подтверждают отмеченную выше сейсмическую интенсивность, равную /¡=7, 6 и 5 баллов, проявившуюся в Узбекистане на территории двух областей (Джизакской и Самаркандской) и одной области (Худжандской) - в соседнем Таджикистане (см. ниже рис. 4).
МАРЖАНБУЛАКСКОЕЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 26мая 2013г. с КР=15.0, МБ=5.9,10=8 (Узбекистан, Джизакская область) УсмановаМ.Т., Джураев А., ШерматовМ.Ш., Фролова А.Г., Сатарова А.М.
Следует отметить, что в населенных пунктах этих областей отмечены значительные повреждения домов, построенных в 50-е годы прошлого столетия из сырцового кирпича, а также типа «пахса» и «гуваляк», имеющих неправильные сложные конструкции. В то же время в современных типовых жилых кирпичных домах, построенных 2-3 года назад в поселках Молтаб-1 и Молтаб-2 в Джизакской области, не было замечено больших повреждений, хотя эти поселки находились в эпицентре, в 7-8 балльной зоне. Вследствие землетрясения там возникли различные трещины внутри и на фасаде зданий, обвалились печные трубы и др.
Были проведены также исследования воздействий сильных землетрясений на отдельные исторические комплексы, монументы, города-музеи под открытым небом, такие как Самарканд, Бухара, Хива, Шахрисабз, которые уже не раз в течение последних 2500 лет подвергались таким воздействиям. Например, после Маржанбулакского землетрясения в историческом комплексе монументов Гур-Эмир, Шохи-Зинда в г. Самарканде, в комплексе Имама Бухари в г. Челаке Самаркандской области возникли свежие нитеобразные структурные трещины, зарегистрировано выпадение отдельных облицовочных плит (фото 7 а, б, в, [11].
Результаты обработки данных, полученных при обследовании 56-ти населенных пунктов на территории Узбекистана (табл. 4), позволили изучить макросейсмический эффект в исследуемом районе.
Таблица 4. Макросейсмические данные о Маржанбулакском землетрясении 26 мая 2013 г. с КР=15.0, МБ=5.9
№ Пункт Г, Ф°, N Х°, Е № Пункт Г, Ф°, N Х°, Е
км км
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
8 баллов 24 Джизак 47 40.15 67.90
Эпицентр мкр. 16.5 39.90 67.50 25 Челак 48 39.92 66.97
1 Опорный пункт ОВД 18.2 39.87 67.42 5 баллов
2 Маржанбулак 26.2 40.02 67.32 26 Хужа Исмоил 43.7 39.85 67.03
(карьер) 27 Самарканд 56.5 39.66 66.95
3 Пахтабоши 21.8 39.78 67.56 28 Ургут 62 39.38 67.32
7-8 баллов 29 Гулзор 46.8 39.99 67.00
4 Маржанбулак 21.1 39.93 67.65 4-5 баллов
(жил. гор. пос.) 30 Перевал Китаб 87 39.26 66.95
5 Галлачи 18.9 39.87 67.60 31 Дустлик 83.5 40.52 68.02
6 Караулбазарское 28.9 39.72 67.65 32 Заамин 78.8 39.96 68.40
водохранилище 33 Каттакурган 106 39.88 66.27
7 Кутал 29.7 40.09 67.35 34 Гагарин 105 40.66 68.20
7 баллов 35 Жуш 113 40.38 66.34
8 Богарное 20.9 39.97 67.62 4 балла
9 Молтоп 18.7 39.97 67.45 36 Хаватаг 125 40.22 68.90
10 Габдун 21.3 39.94 67.35 37 Гулистан 134 40.50 68.85
11 Октош 31.7 40.05 67.25 38 Бахт 137 40.71 68.70
6-7 баллов 39 Хандиза 126 38.78 67.57
12 Хонако 24.6 39.96 67.30 40 Нурота 187 40.75 65.60
13 Галлаарал 30.5 40.04 67.74 41 Кизилтепа 134 40.05 65.95
14 Чаянчи 37.4 40.20 67.46 42 Зиядин 162 40.04 65.62
15 Эрганакли 24.6 39.74 67.45 43 Бекабад 152 40.20 69.22
16 Сайфин ота 34.5 40.17 67.55 44 Чиназ 168 41.00 68.85
17 Усмат 26.0 39.74 67.61 45 Навои 216 40.15 65.55
18 Жума 38.0 40.05 67.15 3 -4 балла
19 Куйтош 38.6 40.20 67.38 46 Денов 180 38.33 67.95
6 баллов 47 Янгиюль 203 40.30 69.03
20 Булунгур 26.7 39.75 67.35 48 Ташкент 211 41.27 69.22
21 Сарой 25.4 39.86 67.72 49 Вабкент 255 40.02 64.52
22 Чакар 51.0 40.27 67.20 3 балла
5-6 баллов 50 С/ст ТашГРЭС 229 41.36 69.40
23 Жомбой 85 39.17 67.70 51 Чирчик 249 41.47 69.59
№ Пункт г, км Ф°, N Х°, Е № Пункт г, км Ф°, N Х°, Е
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
52 Газалкент 271 41.65 69.73 2 балла
53 54 Яйпан Газли 286 345 40.36 40.13 70.80 63.46 55 56 Фергана Андижан 375 421 40.38 40.79 71.86 72.32
Примечание. В столбце 3 приведены значения гипоцентральных расстояний г, км при глубине очага Л=16.5 км; все населенные пункты расположены на территории Республики Узбекистан.
На основе данных табл. 4 построена карта изосейст Маржанбулакского землетрясения, где выделены зоны с Д=8, 7, 6 и 5 баллов (рис. 4). Карта опирается на большой фактический материал, собранный четырьмя полевыми макросейсмическими отрядами ИС АН Республики Узбекистан [3].
65° 66° 67° 68" 69° 70° 71 ° 72"
Рис. 4. Карта изосейст Маржанбулакского землетрясения 26 мая 2013 г. с А"Р=15.0, М5=5.9, 10=8
1, 2 - инструментальный и макросейсмический эпицентр соответственно; 3 - интенсивность сотрясений в баллах по шкале М8К-64; 4 - изосейста; 5 - государственная граница.
Продольная ось системы изосейст Маржанбулакского землетрясения ориентирована на северо-запад (AZM=327 ) и соответствует направлению тектонических структур Северо-Кульджуктау-Туркестанской сейсмогенной зоны (300°), но не согласуется с простиранием но-дальных плоскостей ЫР1 и ЫР2 в очаге этого землетрясения, т.к. БТК1=(41°, 57°, 64°) или 5ТК>=(205°, 196°, 211°).
Геометрические параметры макросейсмического поля Маржанбулакского землетрясения, измеренные по карте его изосейст, приведены в табл. 5.
Таблица 5. Геометрические параметры макросейсмического поля Маржанбулакского землетрясения 26 мая 2013 г. с А"Р=15.0, М5=5.9
4 , баллы Геометрические параметры поля изосейст, км Площадь зоны, км2
1а, км 1Ь, км 1, км 1а/1ь
7 4.2 2.0 2.9 2.1 28.56
6 8.5 5.6 6.9 1.5 161.84
5 24.2 14.0 18.4 1.7 1064.83
4 33.5 28.5 30.9 1.2 3246.15
Примечание. 1а и 1Ь
^эппип
продольная и поперечная полуоси эллипсов;
а= ^*1а*1Ь.
геометрическая средняя, равная
МАРЖАНБУЛАКСКОЕЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 26мая 2013г. с КР=15.0, МБ=5.9,10=8 (Узбекистан, Джизакская область) УсмановаМ.Т., Джураев А., ШерматовМ.Ш., Фролова А.Г., Сатарова А.М.
Как следует из табл. 5, затухание интенсивности сотрясений в поперечном направлении, с юго-запада на северо-восток, происходило в 2.1 раза быстрее в пределах 7-балльной изосейсты и, в среднем, в 1.5 раза быстрее в пределах 6-, 5- и 4-балльной изосейст, что важно учитывать при сейсмическом районировании этой территории.
График затухания балльности. На основе данных об интенсивности сотрясений в населенных пунктах (табл. 4) построен график затухания 1(Г) (рис. 5) при Мар-жанбулакском землетрясении и рассчитаны коэффициенты кривой в виде:
1=12.274 —Э.81§ г. (1) Рис- 5- График затухания интенсивности 1(г) сотрясе-
ний при Маржанбулакском землетрясении
На рис. 5, кроме наблюденных дан-
1 - наблюденные данные; 2 - установленная для них зависи-ных и установленной для них зависимости МоС1Ъ (1); 3, 4, 5 - по уравнениям (2), (3), (4) макросейсмичес-(1), приведены кривые затухания, получен- кого поля соответственно для Ферганской долины при Мр =6.0 ные для Ферганской долины Узбекистана и Л=16.5 км. Т.У. Артиковым и Р.С. Ибрагимовым
[12, 13]. В зависимости от направления распространения волн относительно основных геологических структур эти кривые представлены следующими уравнениями макросейсмического поля:
вкрест структур - 1=1.7 М-3.81%Л{1?+1:?)+2.6, (2)
средний радиус - 1=1.7 М-3.8^Л(Я2+Л2)+2.9, (3)
вдоль структур - 1=1.7 М-3.81%Л{Е2+Ь2)+3.2. (4)
При магнитуде Мр=6.0 и глубине очага Л=16.5 км, принятых для Маржанбулакского землетрясения, интенсивность колебаний в эпицентре по уравнению (2) составляет 8.2 балла, что близко к значениям установленной в результате обследования 8-балльной интенсивности в эпицентральной зоне.
Затухание наблюденной интенсивности колебаний при Маржанбулакском землетрясении выше максимального затухания (2), принятого для Ферганской долины при распространении сейсмических волн вкрест структур. Как уже отмечалось выше, макросейсмическое поле Маржанбулакского землетрясения ориентировано вдоль тектонических структур эпи-центрального района. Этот район отличается сложным геологическим строением, которое сказывается на сильном затухании сейсмических волн.
Геолого-тектонические условия Маржанбулакского землетрясения. По сейсмотектоническом данным [14] Маржанбулакское землетрясение возникло в районе между Севе-ро-Нуратинским и Южно-Нуратинским тектоническими разломами в пределах Северо-Кульджуктау-Туркестанской сейсмогенной зоны (рис. 6), ширина которой на территории Узбекистана - 15 км, длина - 450 км [15]. Восточное окончание зоны находится на территории Таджикистана.
Эта протяженная сейсмогенная зона обусловлена системой Северо-Кульджуктау-Туркестанской системой разломов [16]. Активность разломов выражается наличием многочисленных остаточных деформаций, высокоамплитудными смещениями новейших и четвертичных отложений по всей протяженности разломной зоны, а также следами древних землетрясений - палеосейсмодислокациями.
Современная активность зоны подтверждается возникновением в ее пределах ряда землетрясений. На основе изучения геолого-тектонических особенностей сейсмотектонический потенциал сейсмогенной зоны был оценен в 8 баллов (М < 6.5) [16].
Рис. 6. Сейсмотектоническая обстановка землетрясения 26 мая 2013 г.
(Ибрагимов Р.Н., Нурматов У. А., 2013 [16])
1, 2 - инструментальный эпицентр; 3 - макросейсмический эпицентр; 4 - магнитуда МЬИ/МБ; 5 - глубина Ь, км; инструментальный эпицентр Туябугузского землетрясения 2013 г. [2] обозначен звездой в сером фоне.
Инженерно-геологические условия района Маржанбулакского землетрясения. Эпи-центральная зона землетрясения и прилегающие площади сложены лёссовидными породами пролювиального происхождения с мощностью 40-70 м. Породы высокопористые с величиной просадки 0.5-2.5 м [17].
В кишлаке Пахтабоши было обследовано здание общеобразовательной школы № 17, одна часть здания - одноэтажная, вторая - двухэтажная. Здание построено из жженого кирпича на известковом растворе. По шкале сейсмической интенсивности МБК-64 оно относится, к зданиям типа Б. По оценкам обследования здание имеет степень повреждения 2-3, что соответствует 8-балльной интенсивности воздействий. Уровень грунтовых вод здесь находится на глубине около 2 м. Для снижения уровня грунтовых вод пройден открытый коллектор. Во время землетрясения участок борта оторвался и просел в коллектор (фото 6, [11]). На асфальтовой автомобильной дороге образовалась продольная трещина (фото 4, [11]). Еще одна трещина возникла вдоль арыка, параллельно к коллектору и трещине на асфальтовой дороге. На этом участке кишлака интенсивность землетрясения достигла 8 баллов (табл. 4). Это подтверждается как повреждениями зданий, так и деформациями грунтов.
Другая часть кишлака Пахтабоши расположена в возвышенной местности с уровнем грунтовых вод 6-8 м. Здесь были обследованы индивидуальные дома, построенные местными жителями методом «пахса», которые по шкале балльности МБК-64 относятся к типу А. Средняя степень повреждения этих домов оценена в градации, равной 2-3, что соответствует интенсивности 7 баллов.
Вышеописанные наблюдения свидетельствуют о том, что близкое залегание уровня грунтовых вод к поверхности земли при сильных землетрясениях приводит к усилению сейсмической интенсивности.
История сейсмичности. Большая часть сильных (М>6.0) землетрясений произошла в пределах Узбекской части сейсмогенной зоны (рис. 6). Анализ сейсмологических данных показал, что только один раз зона реализовала свой максимальный сейсмический потенциал: возникновением Матчинского землетрясения 28.12.1923 г. с магнитудой М=6.4, 10=8 (№ 5, рис. 6) на территории Таджикистана [18]. Кроме этого землетрясения за 100-летний период времени в пределах зоны возникло еще 15 событий с М>5.0 (табл. 6) и многочисленные толчки относительно небольшой силы.
МАРЖАНБУЛАКСКОЕЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 26мая 2013г. с КР=15.0, ЫБ=5.9,10=8 ¡Узбекистан, Джизакская область) УсмановаМ.Т., Джураев А., ШерматовМ.Ш., Фролова А.Г., Сатарова А.М.
Таблица 6. Список предшествующих эпицентров сильных с М>5.0 землетрясений Северо-Кульджуктау-Туркестанского района в очаговой зоне Маржанбулакского землетрясения 2013 г. (Джизакская и Самаркандская области) с сопредельными территориями Таджикистана (Худжандская область)
№ Дата, Координаты Д 8Д М 8М 10, Примечание Источ-
д м г Ф°, N 8ф° Е 8Г км км балл ник
1 17.09.1897 39.8 0.2 68.40 0.2 25 17-37 6.6 0.3 8 0.5 УратюбинскоеЛ [18]
2 17.09.1897 39.90 0.5 68.00 0.5 45 30-68 6.7 0.5 7 1 Уратюбинское-П [18]
3 12.08.1902 39.50 1 68.50 1 35 17-70 6.0 0.5 6-7 1 4-60(1); 3-170(3) н
4 24.02.1915 (39.2) 0.5 (67.80) 0.5 (30) 20-45 5.7 0.5 6-7 1 5-70(1) н
5 28.12.1923 39.60 0.2 69.20 0.2 18 9-36 6.4 0.3 8 1 Гарданское (Уратюбинское, Матчинское) н
6 11.07.1928 39.40 0.5 67.20 0.5 20 10-40 5.4 0.7 6-7 1 5-6-40(1) н
7 26.08.1928 39.60 0.5 67.10 0.5 10 4.6 0.5 6-71 4-40(1) н
8 22.04.1935 39.80 0.5 67.50 0.5 25 17-33 5.3 0.5 6 1 Бахмальское-Р (Саназарское) н
9 22.11.1948 39.20 68.10 0.5 30 15-60 54 0.5 5-6 1 5-30(2); 4-120(2); 3-250(3) н
10 19.07.1955 39.70 68.00 0.2 14 9-20 5.2 0.3 7 0.5 Бахмальское-П* (Саназарское) [19]
11 15.02.1984 40.00 67.65 15 5.2 6 0.5 Галла-Аральское-Р [20]
12 23.02.1984 40.04 67.60 15 5.1 5-6 0.5 Галла-Аральское-П * [20]
13 02.02.1995 39.34 67.56 10 4.8 5 0.5 Ургутское [21]
14 25.05.2013 39.96и 39.90м 67.34и 67.50м 16.5 6.0 7-8 0.2 Маржанбулакское: [3]
15 05.04.2016 39.07 67.02 11 5.1 5 0.2 Китабское [22]
16 29.09.2017 39.87 67.94 10 5.1 6-7 0.5 Бахмальское-Ш* [22]
Примечание. Номера Бахмальских и Галлааральских землетрясений в табл. 6 добавлены ред.; нижние индексы «и» и «м» означают инструментальный и макросейсмический эпицентры соответственно.
Подводя итоги, следует отметить, что Маржанбулакское землетрясение 2013 г. с М=5.9 произошло в сейсмогенной зоне с Мшах=6.5. В этой зоне на территории соседнего Таджикистана уже происходили сильные землетрясения М<6.5. На территории Узбекистана - это первое сильное землетрясение. Оно явилось одним из проявлений современных движений земной коры. Результаты макросейсмических обследований зданий, сооружений, наличие остаточных деформаций показали, что сейсмическая интенсивность в эпицентре достигла 8 баллов.
Усиление сейсмической интенсивности до 8 баллов в Опорном пункте ОВД и кишлаке Пахтабоши было связано с близким залеганием грунтовых вод к поверхности земли (до 2 м). Следовательно, для уменьшения сейсмического риска при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, на строительных площадках необходимо учитывать уровень грунтовых вод.
Возникновение в Юго-Западном Узбекистане Маржанбулакского землетрясения с М=5.9 свидетельствует о том, что и западные участки сейсмогенных зон XVII и XXII (рис. 6) вовлекаются в активный тектонический, горообразовательный процесс. Можно полагать, что в будущем могут активизироваться и другие сейсмогенные зоны (ХХУП-ХХХр Западного Узбекистана, которые длительное время находятся в состоянии сейсмического затишья.
Работа выполнена при поддержке государственной программы фундаментальных исследований по гранту международного Российско-Узбекистанского проекта МКи-РЛ-61/2017 «Реконструкция эволюции геомагнитного поля в позднем голоцене для прогноза геодинамических и климатических изменений в будущем».
Литература
1. Медведев С.В. Международная шкала сейсмической интенсивности // Сейсмическое районирование СССР. - М.: Наука, 1968. - С. 151-162.
2. Усманова М.Т., Джураев А., Фролова А.Г., Нурматов У.А., Икрамова Д.А., Саттарова А.М. Туя-бугузское землетрясение 25 мая 2013 г. с КР=14.1, М5=5.2, 10=7 (Приташкентский район, Узбекистан) // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. -С. 397-408. М: 10.35540/1818-6254.2019.22.35
3. Усманова М.Т., Джураев А., Нурматов У.А., Захидов Т.К., Юсупджанова У.А., Ёдгоров Ш.И., Джураев Олим, Хафизов У. А. Маржанбулакское землетрясение 26 мая 2013 г. // Геология и минеральные ресурсы. - Ташкент, 2015 - № 2 -С. 29-35.
4. International Seismological Centre, Thatcham, Berkshire, United Kingdom, 2015 [Сайт]. - URL: http://www.isc.ac.uk/iscbuUetin/search/bulletin/
5. Сейсмологический бюллетень (сеть телесейсмических станций), 2013 // ФИЦ ЕГС РАН [Сайт]. -URL: ftp://ftp.gsras.ru/pub/Teleseismic bulletin/2013
6. Улубиева Т.Р. (отв. сост.), Рислинг Л.И., Михайлова Р.С., Нилобекова З.Г., Маматкулова З.С., Дмитриева Т.Н., Кутузова А.П., Валявская Т.Н., Артёмова Е.В. (сост.). Каталог землетрясений Таджикистана за 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - Приложение на CD_ROM.
7. Фролова А.Г., Берёзина А.В., Шукурова Р. (по региону), Соколова Н.П. (по Кыргызстану), Гессель М.О. (по Казахстану), Кучкаров К.И. (по Узбекистану) (отв. сост.); Молдобекова С., Першина Е.В., Афонина Л.Р., Неверова Н.П., Проскурина Л.П., Бектурганова Б.Б., Проскурина А.В., Далебаева Ж.А., Досайбекова С.К., Холикова М.А., Зоиров Ф.Ф. (сост.). Каталог землетрясений Центральной Азии за 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). -Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - Приложение на CD_ROM.
8. Global Centroid Moment Tensor (CMT) Catalog. - URL: http://www.globalcmt.org/CMTsearch.html
9. Малянова Л.С. (отв. сост.), Габсатарова И.П. (сост.). Параметры механизмов очагов сильных землетрясений Земли в 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - Приложение на CD_ROM.
10. Усманова М.Т. К вопросу о поздней кайнозойской тектонике, сейсмичности Тянь-Шаня и Памира // Проблемы сейсмологии в Узбекистане. - Ташкент: УД АН РУз, 2013. - № 10. - С. 48-54.
11. Фотографии повреждений зданий, сооружений и рельефа местности, вызванных Маржанбулакским землетрясением 26 мая 2013 г. с #Р=15.0, MS=5.9 на юго-западе Узбекистана // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - Приложение на CD_ROM.
12. Артиков Т.У., Ибрагимов Р.С. Оценка зависимости сейсмической интенсивности в эпицентре землетрясений от магнитуды и глубины очага // Геология и минеральные ресурсы. - Ташкент. -2006. - № 4. - С. 7-16.
13. Артиков Т.У., Ибрагимов Р.С., Артиков М.Т. Развитие сейсмического процесса в очаговых зонах сильных землетрясений Узбекистана и долгосрочный прогноз сейсмической активизации // Геология и минеральные ресурсы. - Ташкент. - 2009. - № 1. - С. 23-31.
14. Якубов Д.Х., Ахмеджанов М.А., Борисов О.М. Региональные разломы Срединного и Южного Тянь-Шаня. - Ташкент: Фан, 1976. - I46 с.
15. Ибрагимов Р.Н. и др. Карта сейсмогенных зон Узбекистана. М: 1:600000. - Гос. Науч. предприятие «Картография» Госкомитета РУз по Земельным ресурсам, геодезии, картографии и госкадастра. -Ташкент, 2011.- Тираж 500.
16. Ибрагимов Р.Н., Нурматов У.О., Ибрагимов О.Р. Сейсмотектонический метод оценки сейсмической опасности и вопросы сейсмического районирования // Сейсмическое районирование и прогноз землетрясений в Узбекистане. - Ташкент: Гидроингео, 2002. - С. 59-74.
17. Мавлянов Г.А. Генетические типы лёссов и лёссовидных пород центральной и южной частей Средней Азии и их инженерно-геологические свойства. - Ташкент: АН УзССР, 1958. - 609 c.
18. Кондорская Н.В., Шебалин Н.В. (отв. ред.). Новый Каталог сильных землетрясений на территории СССР (с древнейших времен до 1975 г.). Раздел Средняя Азия и Казахстан. - М.: Наука, 1978. -С. 198-296.
19. Джураев А. Макросейсмические исследования сильных землетрясений на территории Средней Азии и Юга Казахстана // Научный отчет (закл.). - Ташкент: Фонды Института Сейсмологии АН РУз, 1975. - 258 c.
20. «Землетрясения в СССР в 1984 году», раздел Средняя Азия и Казахстана за 1984 г. // М.: Наука, 1987.
21. Джанузаков К.Д., Калмыкова Н.А., Гиязова Ш.Ш. Центральная Азия // Землетрясения Северной Евразии в 1995 году. - М.: ОИФЗ РАН, 2001. - С. 45-46.
22. Исмаилов В.А., Нурматов У.А., Ибрагимов А.Х., Хусомиддинов А.С. О последствиях Бахмаль-ского землетрясения 29 сентября 2017 г. // Ташкент, журн. - Геология и минеральные ресурсы. -2018. - № 1. - С. 35-38.
METADATA IN ENGLISH
MARJANBULAKEARTHQUAKE on MAY25, 2013 withKp=14.1, MS=5.2,1=7
(Djizakh province, Uzbekistan) M.T.Usmanova1, A.Djuraev1, M.Sh. Shermatov1 A.G.Frolova2, A.M.Sattarova3
1 Institute Seismology of Academy Sciences of Republic Uzbekistan, Tashkent, Republic Uzbekistan [email protected] 2 Institute Seismology of National Academy Sciences of Republic Kyrgyzstan, Bishkek, Republic Kyrgyzstan, kis@mail. elcat.kg 3 Lyceum oflnstitute Irrigation, Tashkent, Uzbekistan
Abstract. The instrumental data and the results of macroseismic survey of the Marjanbulak earthquake MwMOS=6.2 with intensity of 8 on the MSK-64 scale, which occurred in Uzbekistan, are presented. The isoseismal map is given. Correspondence between the intensity of the earthquake manifestation and the regional macro-seismic field equation is shown. Geological and geophysical, engineer-geological conditions in the epicentral zone are described. The seismicity of the observation area is reviewed.
Key words: Uzbekistan; macroseismic epicenter; isoseismal map; upthrust - displacement; geologic-geophysics and engineering-geologic conditions.
DOI: 10.35540/1818-6254.2019.22.36
For citation: Usmanova M.T., Djuraev, A., Shermatov M.Sh., Frolova, A.G., & Sattarova, A.M. (2019). Marjanbulak earthquake on May 25, 2013 with #P=14.1, iWS=5.2, I0=7 (Djizakh district, Uzbekistan). Zemletriaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22 (2013), 409-420. (In Russ.). doi: 10.35540/1818-6254.2019.22.36
References
1. Medvedev, S.V. International seismic intensity scale. In Seismicheskoe raionirovanie SSSR [Seismic zoning of the USSR] (pp. 151-162). Moscow: Nauka Publ. (In Russ.).
2. Usmanova, M.T., Djuraev, A., Frolova, A.G., Nurmatov, U.A., Ikramova, D.A., & Sattarova, A.M. (2019). Tuyabuguz earthquake on May 25, 2013 with A"P= 14.1, МS=5.2, I0=7 (Tashkent district, Uzbekistan). Zemletriaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22 (2013), 397-408. (In Russ.). doi: 10.35540/1818-6254.2019.22.35
3. Usmanova, M.T., Djuraev, A., Nurmatov, U.A., Zakhidov, T.K., & Yusupdjanova, U.A. (2015). [Marjanbulak earthquake on May 26, 2013]. Geologiia i mineral'nye resursy [Journal of geology and mineral resources], 2, 29-35. (In Russ.).
4. International Seismological Centre. (2019). On-line Bulletin, Internatl. Seis. Cent., Thatcham, United Kingdom. Retrieved from http://www.isc.ac.uk/iscbulletin/search/bulletin/
5. Ulubieva, T.R., Risling, L.I., Mikhaylova, R.S., Nilobekova, Z.M., Mamatkulova, Z.S., Dmitrieva, T.N., Kutuzova, A.P., Valyavskaya, T,N., & Lukash, N.A. (2019). Catalogue of earthquakes of Tajikistan for 2013 with Ä"P=8.6. Zemletriaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ.).
6. Frolova, A.G., Berezina, A.V., Shukurova, R., Sokolova, N.P., Gessel, M.O., Kuchkarov, K.I., Moldo-bekova, S., Pershina, E.V., Afonina, L.R., Neverova, N.P., Proskurina, L.P., Dalebaeva, J.A., Dosay-bekova, S.K., Proskurina, A.V., Bekturganova, B.B., Kholikova, M.A., & Zoirov, F.F. (2019). Catalogue of earthquakes of Central Asia for 2013 y., with #P=8.6-14.7. Zemletriaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ.).
7. GS RAS, Bulletin of Teleseismic Stations. (2019). Retrieved from ftp://ftp.gsras.ru/pub/Teleseismic bulletin/2013/
8. Global CMT catalog. (2019). Retrieved from http://www.globalcmt.org/
9. Malyanova, L.S., & Gabsatarova I.P. (2019). Parameters of focal mechanism of strong earthquakes of the Earth in 2013. Zemletriaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ.).
10. Usmanova, M.T. (2013). [To question about late Cenozoic tectonics, seismicity of Tien-Shan and Pamir. Problemyseismologii v Uzbekistane [Problems of seismology in Uzbekistan], 10, 48-54. (In Russ.).
11. Photos of damage buildings and constructions and relief of terrain caused by Marjanbulak earthquake on 26 May 2013 with A"P=15.0, MS=5.9 on south-west of Uzbekistan. Zemletriaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ.).
12. Artikov, T.U., & Ibragimov, R.S. (2006). [Estimate of seismic intensity dependency in epicenter of earthquakes from magnitude and depth of sources]. Geologiia i mineral'nye resursy [Journal of geology and mineral resources], 4, 7-16. (In Russ.).
13. Artikov, T.U., Ibragimov R.S., & Artikov M.T., (2009). [Development of seismicity in the zones of sources strong earthquakes of Uzbekistan and long-term prognosis of seismic activity]. Geologiia i mineral'nye resursy [Journal of geology and mineral resources], 1, 23-31. (In Russ.).
14. Yakubov, D.Kh., Akhmedjanov, M.A., & Borisov, O.M. (1976). RegionaTnye razlomy Sredinnogo i Iu-zhnogo Tian'-Shania [Regional faults of Middle and South Tien-Shan]. Tashkent: Fan Publ., 146 p. (In Russ.).
15. Ibragimov R.N. et al. (2011). [Map of seismogenics zones of Uzbekistan in the Scale: 1:600000]. // Tashkent: State of Scientific Venture "Cartography" of State Committee RUz of Land resources, Geodetics, Cartography and State Cadastre. Circulation 500 units (In Russ.).
16. Ibragimov, R.N., Nurmatov, U.A., & Ibragimov, O.R. (2002). [Seismotectonics methods estimate of seismic dangers and questions seismic zoning]. In Seismicheskoe raionirovanie iprognozzemletriasenii v Uzbekistane [Seismic zoning and prognosis of earthquakes in Uzbekistan] (pp. 59-74). Tashkent: GIDRO-INGEO Publ. (In Russ.).
17. Mavlyanov, G.A. (1958). Geneticheskie tipy lessov i lessovidnykh porod tsentraTnoi i iuzhnoi chastei Sred-nei Azii i ikh inzhenerno-geologicheskie svoistva [Genetics types of losses and similar on losses rocks of the Central and South parts of Middle Asia and their engineering-geologic properties]. Tashkent: Academy Sciences UzSSR Publ, 609 p. (In Russ.).
18. Kondorskaya, N.V., & Shebalin, N.V. (1977). New Catalog of Strong Earthquakes in the Territory of the USSR from Ancient Times to 1975. Academy of Sciences, Moscow (English translation, updated through 1977, available as Report SE-31, World Data Center A for Solid Earth Geophysics, Boulder, CO, 606 pp.).
19. Djuraev A. (1975). [Macroseismic investigations of strong earthquakes on the territory Middle Asia and Kazakhstan]. In: Nauchnyi otchet (zakl.) [Scientific Report (Final Report)]. Tashkent: Funds of Institute Seismology AS of UzSSR. (In Russ.).
20. [Central Asia and Kazakhstan]. (1987). In Zemletriaseniia vSSSR v 1984godu [Earthquakes in the USSR in 1984]. Moscow: Nauka Publ., 1987. (In Russ.).
21. Djanuzakov, K.D., Kalmikova, N.A., & Giyasova, Sh.Sh. (2001). [Central Asia]. In Zemletriaseniia Severnoi Evrazii v 1995 godu [Earthquakes in Northern Eurasia in 1995] (pp. 45-46). Moscow: IFZ RAN. (In Russ.).
22. Ismailov, V.A., Nurmatov, U.A., Ibragimov, A.Kh., & Khusomiddinov, A.S. (2018). [About the consequences of Bakhmal earthquakes on 29 September 2017]. Geologiia i mineral'nye resursy [Journal of geology and mineral resources], 1, 35-38. (In Russ.).
