CC BY
4УДК 550.34
Омуралиев М., Омуралиева А.
Институт сейсмологии НАН КР, г. Бишкек, Кыргызстан
РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ ПОДГОТОВКИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ МАРКАНСУ (11.08.1974 Г., K=16.6) НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МЕХАНИЗМОВ ОЧАГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ В ОБЛАСТИ АКТИВНЫХ РАЗЛОМОВ ТЯНЬ-ШАНЯ НА ТЕРРИТОРИИ КЫРГЫЗСТАНА
Аннотация. Проведён ретроспективный анализ подготовки крупного землетрясения Маркансу (11.08.1974 г., K=16.6) на сочленении областей горообразования Памир (на юге) и Тянь-Шань (на севере) на основе анализа имеющихся данных механизма очагов землетрясений (МОЗ) в пределах активных разломов Тянь-Шаня за 1974 г. Выделена зона подготовки землетрясения Маркансу в области позднего проявления.
Ключевые слова: ретроспективный анализ, разлом, землетрясение, механизм очагов землетрясений, зона подготовки землетрясения.
КЫРГЫЗСТАНДАГЫ ТЯНЬ-ШАНДЫН АКТИВДYY ЖАРАКАЛАРЫНЫН АЙМАГЫНДА ЖЕР ТИТИРeeлeРДYН ОЧОКТУК механизмдеринин АНАЛИЗИНИН НЕГИЗИНДЕ МАРКАНСУ ЖЕР ТИТИРeeСYНYН (11.08.1974 Ж., K=16.6) ДАЯРДЫГЫН РЕТРОСПЕКТИВДYY ТАЛДОО
Кыскача мазмуну. 1974-жылдын Тянь-Шандагы активдYY жаракалардын чегинде жеткиликтYY жер титирeeлeрдYн очоктук механизмдердин (ЖОМ) анализинин негизинде Маркансу ири жер титирeeсYHYн (11.08.1974 ж., K=16.6) даярдыгына ретроспективдYY талдоо жYргYЗYлДY. Ал жер Памир (тYштYктe) жана Тянь-Шань (тYндYктe) тоо пайда болуу аймактарынын кошулган жеринде жайгашкан. Маркансу жер титирeeсYHYн даярдоо зонасы ЖОМ кеч пайда болгон аймакта аныкталган.
Негизги сездер: ретроспективдYY талдоо, жарака, жер титирee, жер титирeeлeрдYн очоктук механизми, жер титирeeнY даярдоо зонасы.
RETROSPECTIVE ANALYSIS OF THE MARKANSU EARTHQUAKE'S PREPARATION (11.08.1974, K=16.6) BASED ON MONITORING THE EARTHQUAKE'S FOCAL MECHANISMS IN THE AREA OF THE TIEN SHAN'S ACTIVE FAULTS IN THE TERRITORY OF KYRGYZSTAN
Abstract. Retrospective analysis of the preparation of the strong Markansu earthquake (11.08.1974, K=16.6) was carried out based on analysis of the available data on the earthquake focal mechanism (EFM) within Tien Shan's active faults for 1974. The earthquake area is located at the junction of mountain-building areas the Pamir (in the south) and Tien Shan (in the north). Preparation zone of the Markansu earthquake in the area of EFM late manifestation was identified.
Key words: retrospective analysis, fault, earthquake, earthquake focal mechanism, earthquake preparation zone.
Анализ последовательности землетрясений, механизмов очагов землетрясений (МОЗ), построение моделей развития очага и подготовки крупных землетрясений являются важной проблемой сейсмологии и оценки уровней сейсмической опасности.
Введение
В работах [1, 2, 3] изложены результаты анализа механизмов очагов землетрясений Гармского района (Таджикистан). Отмечено, в частности, что оси сжатия МОЗ в 1965 г. и 1968 г. имели юго-восточные азимуты, а в начале 1966 г. и 1969 г. перед относительно сильными землетрясениями приобрели северо-восточные азимуты. Проводились и проводятся исследования МОЗ [4, 5, 6, 7] локальных территорий Тянь-Шаня. Изучаются модели развития очагов сильных землетрясений Тянь-Шаня на основе теории твёрдых тел и распределения плотности сейсмогенных разрывов [8, 9]. Модель развития очага землетрясения Маркансу (11.08.1974 г.) перед главным толчком приведена на Рисунке 1.
Рисунок 1. Модель очага землетрясения Маркансу (11.08.1974 г.) перед основным толчком, построенная на основе пространственно-временного распределения коэффициента плотности сейсмогенных разрывов в зоне Дарваз-Каракульского активного разлома Северного Памира [8]. Вспарывание очага произошло в «барьере» между аномальными областями активного развития сейсмогенных разрывов. Звёздочкой обозначен эпицентр землетрясения.
В последние годы на основе новых геолого-геофизических и сейсмотектонических данных нами изучены активные структуры: поднятия, впадины, разломы и составлена карта активных разломов Тянь-Шаня на территории Кыргызстана [10]. На современном уровне сейсмологии появилась необходимость ретроспективного анализа подготовки крупного землетрясения, таких как Маркансу (11.08.1974 г., К=16.6, ф=39.38°, ^=73.85°), произошедшего на сочленении областей горообразования Памира (на юге) и Тянь-Шаня (на севере), на основе анализа имеющих данных МОЗ в пределах активных разломов.
Исходные данные и методики исследований
Основой исследования является Каталог механизмов очагов землетрясений (МОЗ) Кыргызстана Института сейсмологии НАН КР с энергетическими классами K > 9.0 за 1974 г., составленный (Лапатиной Т.Я., Беленович Т.Я., Багмановой Н.К.) на основе анализа первых вступлений продольных P- волн очагов [11, 12]. Изучалось пространственно-временное распределение следующих параметров механизмов очагов: времени проявления, азимута оси сжатия - PAZM, азимута оси растяжения - TAZM, угла погружения оси сжатия - PPL, угла погружения оси растяжения - TPL, последовательности проявления: PAZM, TAZM, PPL, TPL, соотношения между PAZM и TAZM, PPL и TPL на активных разломах Тянь-Шаня на территории Кыргызстана.
Распределение эпицентров землетрясений (63), где определены МОЗ за 1974 г. в пределах активных разломов Тянь-Шаня на территории Кыргызстана (таблице 1), приведено на Рисунке 2. Количество землетрясений, где определён МОЗ, составляло 40%.
Рисунок 2. Карта - схема распределения эпицентров землетрясений > 9.0), где определены механизмы очагов (МОЗ) за 1974 г., и активных разломов Тянь-Шаня на территории Кыргызстана [10]. Кружочками синего цвета обозначены эпицентры землетрясений, цифрами в белых квадратах - номера активных разломов.
Таблица 1. Активные разломы, сегменты, их возможная максимальная предельная длина (на современном этапе их развития) и предельные максимальные магнитуды Mw, Ms, Mlh вероятных землетрясений Тянь-Шаня на территории Кыргызстана.
№ Разлом и его сегменты Тип разлома Предельная максимальная длина L, км Максимальная магнитуда
Mw Ms Mlh
1. Таласо-Ферганский
Северо-западный сдвиго-сброс 130 7.53 7.61 7.64
Центральный сдвиго-сброс 160 7.63 7.71 7.75
Юго-восточный сдвиго-сброс 155 7.61 7.69 7.73
2. Пскемский
Юго-западный взброс 50 7.07 7.14 7.17
Северо-восточный взброс 70 7.25 7.32 7.35
3. Чандалашский взброс 80 7.32 7.39 7.43
4. Атойнокский взброс 70 7.25 7.32 7.35
5. Алабукинский взброс 50 7.07 7.14 7.17
6. Северо-Ферганский взброс 90 7.38 7.45 7.49
7. Карасуйский взброс 80 7.32 7.39 7.43
8. Северо-Караункурский взброс 65 7.21 7.28 7.31
9. Чангырташский
Чангырташский взброс 25 6.7 6.77 6.78
Андижанский взброс 35 6.88 6.95 6.97
10. Южно-Ферганский
Ходжабадский взброс 40 6.95 7.02 7.04
Кокжангакский взброс 45 7.02 7.09 7.11
11. Мадынский
Сулаймантооский взброс 35 6.88 6.95 6.97
Мадынский взброс 40 6.95 7.02 7.04
12. Сазский взброс 50 7.07 7.14 7.17
13. Катарский взброс 55 7.12 7.19 7.22
14. Южно-Ноокатский взброс 70 7.25 7.32 7.35
15. Сулюктинский
Сулюктинский взброс 90 7.38 7.45 7.49
Советский взброс 70 7.25 7.32 7.35
Фрунзенский взброс 50 7.07 7.14 7.17
16. Катрантооский
Исфанинский взброс 70 7.25 7.32 7.35
Центральный взброс 50 7.07 7.14 7.17
Чаувайский взброс 40 6.95 7.02 7.04
17. Андаракский взброс 50 7.07 7.14 7.17
18. Северо-Хайдарканский взброс 90 7.38 7.45 7.49
19. Туркестано-Алайский
Восточно-Туркестанский взброс 120 7.54 7.62 7.65
Западно-Алайский взброс 100 7.44 7.51 7.55
Центрально-Алайский взброс 90 7.38 7.45 7.49
Восточно-Алайский взброс 60 7.17 7.24 7.27
20. Жалпакташский взброс 40 6.95 7.02 7.04
21. Гульчинский взброс 100 7.44 7.51 7.55
22. Тарский взброс 55 7.12 7.19 7.22
23. Кулунский взброс 55 7.12 7.19 7.22
24. Ойталский взброс 70 7.25 7.32 7.35
25. Северо-Заалайский
Восточный взброс 70 7.25 7.32 7.35
Центральный взброс 80 7.32 7.39 7.43
Западный взброс 70 7.25 7.32 7.35
26. Дарваз-Каракульский
Маркансуйский взброс 90 7.38 7.45 7.49
Западный взброс 90 7.38 7.45 7.49
27. Караконузский взброс 65 7.21 7.28 7.31
28. Северо-Кемино-Чиликский взброс 200 7.81 7.89 7.94
29. Южно-Кеминский взброс 245 7.91 7.99 8.04
30. Восточно-Кунгейский взброс 170 7.72 7.80 7.84
31. Западно-Кунгейский
Западный взброс 50 7.07 7.14 7.17
Восточный взброс 100 7.44 7.51 7.55
32. Актекейский взброс 25
33. Тасминский взброс 50 7.07 7.14 7.17
34. Бирбашский взброс 20
35. Оргочорский взброс 25
36. Окторкойский взброс 50 7.07 7.14 7.17
37. Ысык-Атинский
Западный взброс 90
Восточный взброс 30
Северо-восточный взброс 25
38. Шамси-Тюндюкский взброс 80
39. Чункурчакский
Западный взброс 60 7.17 7.24 7.27
Центральный сдвиго-сброс 120 7.54 7.62 7.65
Юго-восточный взброс 80 7.32 7.39 7.43
40. Кызыломпулский взброс 30 6.80 6.87 6.88
41. Кызылчокуйский взброс 60 7.17 7.24 7.27
42. Тегерек-Коконадырский
Западный взброс 45 7.02 7.09 7.11
Восточный взброс 35 6.88 6.95 6.97
43. Северо-Терскейский взброс 170 7.72 7.80 7.84
44. Северо-Ортокский взброс 30
45. Карасуйский взброс 25
46. Южно-Кочкорский взброс 55 7.12 7.19 7.22
47. Каракуджурский
Каракуджурский взброс 75 7.29 7.36 7.39
Джылуусууйский взброс 80 7.32 7.39 7.43
48. Ценрально-Терскейский взброс 160 7.69 7.77 7.81
49. Каракыстакский взброс 55 7.12 7.19 7.22
50. Кёпюрё-Базарский взброс 50 7.07 7.14 7.17
51. Эчкилитооский
Восточный взброс 40 6.95 7.02 7.04
Западный взброс 34 6.88 6.95 6.97
52. Южно-Таласский
Тегерексазский взброс 53 7.12 7.19 7.22
Центральный взброс 40 6.95 7.02 7.04
Западный взброс 65 7.21 7.28 7.31
53. Западно-Таласский
Восточный взброс 50 7.07 7.14 7.17
Центральный взброс 50 7.07 7.14 7.17
Западный взброс 30 6.80 6.87 6.88
54. Джеруйский взброс 35 6.88 6.95 6.97
55. Верхне-Бешташский взброс 55 7.12 7.19 7.22
56. Акташский взброс 25
57. Восточно-Таласский
Западный взброс 70 7.25 7.32 7.35
Каракольский взброс 60 7.17 7.24 7.27
58. Арамсуйский взброс 65 7.21 7.28 7.31
59. Суусамыртооский взброс 90 7.38 7.45 7.49
60. Айгыржалский взброс 25
61. Киндикский взброс 30 6.80 6.87 6.88
62. Ойгайынский взброс 30 6.80 6.87 6.88
63. Карамойнокский взброс 40 6.95 7.02 7.04
64. Джумгалтооский взброс 65 7.21 7.28 7.31
65. Джумгальский
Северо-Джумгальский взброс 80 7.32 7.39 7.43
Чаекский взброс 20
66. Кетментюбенский
Восточный взброс 55 7.12 7.19 7.22
Западный взброс 55 7.12 7.19 7.22
67. Кавактоо-Суукдобонский
Кавактооский взброс 50 7.07 7.14 7.17
Сарыкамышский взброс 35 6.88 6.95 6.97
Суукдобонский взброс 50 7.07 7.14 7.17
Токтогульский взброс 40 6.95 7.02 7.04
68. Мин-Кушский
Восточный взброс 90 7.38 7.45 7.49
Западный взброс 50 7.07 7.14 7.17
69. Тахталыкский взброс 50 7.07 7.14 7.17
70. Каракаттыйский взброс 40 6.95 7.02 7.04
71. Байдулунский взброс 40 6.95 7.02 7.04
72. Каражорго-Балгартский
Каражоргойский взброс 50 7.07 7.14 7.17
Балгартский взброс 80 7.32 7.39 7.43
73. Капкаташ-Джетимбельский
Капкаташский взброс 75 7.29 7.36 7.39
Джетимбельский взброс 90 7.38 7.45 7.49
74. Акшыйрак-Сарыджазский
Акшыйракский взброс 100 7.44 7.51 7.55
Сарыджазский взброс 95 7.41 7.48 7.52
75. Южно- Тогузтороуский взброс 70 7.25 7.32 7.35
76. Южно-Сонкёльский сброс 35
77. Нуратооский взброс 65 7.21 7.28 7.31
78. Джетимский
Западный взброс 40 6.95 7.02 7.04
Восточный взброс 60 7.21 7.28 7.31
79. Энилчекский
Энилчекский взброс 100 7.44 7.51 7.55
Учкольский взброс 100 7.44 7.51 7.55
80. Каиндинский
Восточный взброс 100 7.44 7.51 7.55
Западный взброс 50 7.07 7.14 7.17
81. Учкошконский взброс 90 7.38 7.45 7.49
82. Таштаратинский взброс 75 7.29 7.36 7.39
83. Баралбасский взброс 30 6.80 6.87 6.88
84. Джалджир-Джагалмайский взброс 90 7.38 7.45 7.49
85. Нарынтооский взброс 130 7.58 7.66 7.70
86. Срединно-Нарынский взброс 65
87. Каджыртынский взброс 30
88. Молдотооский
Западный взброс 60 7.17 7.24 7.27
Восточный взброс 25 6.70 6.77 6.78
89. Аламышыкский взброс 25 6.70 6.77 6.78
90. Каратооский
Северный взброс 30 6.80 6.87 6.88
Южный взброс 30 6.80 6.87 6.88
91. Байбичетооский взброс 70 7.25 7.32 7.35
92. Ойнокджарский взброс 55
93. Джамантооский
Южный взброс 80 7.32 7.39 7.43
Северный взброс 25
94. Срединно-Арпинский взброс 60 7.17 7.24 7.27
95. Верхне-Атбашинский сдвиг 35
96. Торугартский
Северо-западный взброс 50 7.07 7.14 7.17
Северо-восточный взброс 50 7.07 7.14 7.17
97. Северо-Аксайский взброс 125 7.56 7.64 7.68
98. Срединно-Аксайский взброс 60 7.17 7.24 7.27
99. Кырккунгейский взброс 85 7.35 7.42 7.46
100. Джаныджерский взброс 120 7.54 7.62 7.65
101. Борколдойский взброс 80 7.32 7.39 7.43
102. Джангарт-Куюкапский
Куюкапский взброс 100 7.44 7.51 7.55
Джангартский взброс 70 7.25 7.32 7.35
Примечание: Предельные максимальные магнитуды Mw, Ms, MLH были определены только на активных разломах и их сегментах, генерирующих землетрясения.
Слежение времени проявления МОЗ по активным разломам Тянь-Шаня за 1974 г. показало (Рисунки 2 и 3), что выделяются вероятные области (участки) раннего их проявления в пределах разломов Северного Тянь-Шаня: Восточно-Кунгейского, Предтерскейского, Чункурчакского, Каракуджурского; на западном крыле Таласо-Ферганского разлома и около Южно-Ферганского (10), Мадынского (11), Сазского (12) разломов; на сочленении Алайского поднятия и Ферганской впадины в пределах разломов: Сулюктинского (15), Катрантооского (16), Андаракского (17), Северо-Хайдарканского (18); на сочленении Памира и Тянь-Шаня в пределах центральных частей разломов (около меридиана 73°): Северо-Заалайского (25), Дарваз -Каракульского (26).
Вероятные области позднего проявления МОЗ Тянь-Шаня отмечались в пределах сочленения разломов: Таласо-Ферганского (1), Кавактоо-Суукдобонского (67) и Тахталыкского (69); около Северо-Ферганского разлома Западного Тянь-Шаня; на западных сегментах Дарваз-Каракульского (26), Северо-Заалайского (25) разломов и, в последнюю очередь, на их восточных сегментах, которые являются областью подготовки землетрясения Маркансу (11.08.1974 г., К=16.6). Распределение времени проявления МОЗ по системе активных разломов имеет мозаичный характер, выражает динамику развития тектонических напряжений в Тянь-Шане в целом и взаимодействия системы его блоков.
о
70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
Долгота, градус
1—1 1—' 1—'
чо ■О чо ч® чо ч®
-а -1 -1
4- 4- 4- 4-
О 1-к 'и 4- VI
Время проявления МОЗ, годы
Рисунок 3. Карта-схема времени проявления МОЗ по активным разломам Тянь-Шаня в пределах территории Кыргызстана перед землетрясением Маркансу (1974 г.). Кружочками синего цвета обозначены эпицентры землетрясений, где определены МОЗ. Звёздочкой обозначено землетрясение Маркансу (11.08.1974 г., К=16.6).
Результаты анализа азимута оси сжатия Р (РА2М) МОЗ по активным разломам Тянь-Шаня приведены на Рисунках 2 и 4. В пределах разломов: Каракаттыйский (70), Каракуджурский (47) и Предтерскейский (в центральной части) (43) Северного Тянь-Шаня; Тахталинский (69) Срединного Тянь-Шаня, Северо-Ферганский (6), Мадынский (11) Западного Тянь-Шаня, а также на сегментах Северо-Залаайского (25) и Дарваз-Каракульского (26) разломов (восточнее долгот 71° и 72°) вероятные азимуты оси сжатия
РЛ2М= 100-180°. В отличие от них около разломов Восточно-Кунгейский (30), Северо-Ортокский (44) - Северного Тянь-Шаня; Акшыйрак- Сарыджазский (74) , Каиндинский (80) и Баралбайский (83) - Срединного Тянь-Шаня; Мадынский (11) и Сазский (12) -Западного Тянь-Шаня; Сулюктинский (15), Катрантооский (16), Андаракский (17), Северо-Хайдарканский (18) - Южного Тянь-Шаня, а также на западном, центральном и восточном сегментах Северо-Заалайского (25) и Дарваз-Каракульского (26) разломов (в вероятной области подготовки крупного землетрясения на сочленении Памира и Тянь-Шаня), азимуты оси сжатия юго-западные и северо-западные РЛ2М= 210-330°. Азимут оси сжатия МОЗ землетрясения Маркансу составлял СЗ-337°.
Поле азимутов оси сжатия Тянь-Шаня имеет многополярные структуры, на соседних блоках наблюдается вращение оси Р при условии общего сжатия со стороны Таримской плиты, области горообразования Памира (с юга) и Казахского щита (с севера).
~~I I I I I I I I I
70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
Долгота, градус
О OJ ^ ^О I—11 и м Ы К> N> Ui U ©ооыслооь-'.ь.^аои» оооооооо
Азимут оси сжатия Т, градус
Рисунок 4. Карта-схема азимута оси сжатия PAZM МОЗ активных разломов Тянь-Шаня в пределах территории Кыргызстана перед землетрясением Маркансу (1974 г.). Кружочками синего цвета обозначены эпицентры землетрясений, где определены МОЗ. Звёздочкой обозначено землетрясение Маркансу (11.08.1974 г., K=16.6).
В результате слежения угла погружения оси сжатия Р (PPL) МОЗ Тянь-Шаня за 1974 г. отмечено (Рисунки 2 и 5), что в пределах разломов Каракуджурский (47), Чункурчакский (39) - Северного Тянь-Шаня; Тахталинский (69) - Среднего Тянь-Шаня; Северо-Ферганский (6) (западный сегмент) - Западного Тянь-Шаня; в сегментах (около меридианов 71.5° и 75°) Северо-Заалайского (25), Дарваз-Каракульского (26) разломов на сочленении Памира и Тянь-Шаня, PPL~20°. Около зон разломов Восточно-Кунгейский (30), Предтерскейский (43), Севро-Ортокский (44), Каракаттыйский (70) -Северного Тянь-Шаня, PPL=55-60°. В пределах разломов Акшыйрак-Сарыджазский (74), Каиндинский (80), Баралбаский (83), на сочленении разломов: Кавактоо-Суукдобонский (67), Таласо-Ферганский (1) - Срединного Тянь-Шаня, PPL=70-80°. На восточных сегментах разломов: Северо-Ферганский (6), Южно-Ферганский (10) и Мадынский (11) -Западного Тянь-Шаня, PPL=60-80°. На сегментах Северо-Заалайского
(25), Дарваз-Каракульского (26) разломов западнее долготы Х=71°, восточнее долготы Х=72° и около Х=73.5-74.3° на сочленении Памира и Тянь-Шаня, PPL=60-80°. Угол погружения оси сжатия Маркансуйского землетрясения PPL=86°.
Угол погружения оси сжатия Р, градус
Рисунок 5. Карта-схема угла погружения оси сжатия PPL МОЗ активных разломов Тянь-Шаня в пределах территории Кыргызстана перед землетрясением Маркансу (1974 г.). Кружочками синего цвета обозначены эпицентры землетрясений, где определены МОЗ. Звёздочкой обозначено землетрясение Маркансу (11.08.1974 г., K=16.6).
На Рисунке 6 показана зависимость PLP от РЛ2М: отмечается, что при РЛ2М=0-30° PLP имеет значения около 0-30° и 75-90°; при РЛ2М=30-114° PLP имеет значения около 75-90°; при РЛ2М=114-270° PLP имеет значения около 0-90°; при РЛ2М=270-360° PLP имеет значения около 27-90°.
90 п
Рм J ^ 60
S 45
120 150 180 210 240 270 Азиму оси сжатия PAZM , градус
Рисунок 6. Соотношение угла погружения PLP и азимута оси сжатия РЛ2М МОЗ активных разломов Тянь-Шаня за 1974 г.
75
30
15
0
0
30
60
90
300
330
360
Результаты анализа азимута оси растяжения Т (ТЛ2М) МОЗ Тянь-Шаня за 1974 г. приведены на Рисунках 2 и 7. В пределах разломов Чункурчаский (39), Каракаттыйский (70), Каракуджурский (47), Предтерскейский (43) - Северного Тянь-Шаня, вероятные значения ТЛ2М=210-270°, а на разломах Восточно-Кунгейский (30), Северо-Ортокский (44) ТЛ2М=150-180°. Около разломов Тахталинский (69) - Среднего Тянь-Шаня, и Сазский (12) - Западного Тянь-Шаня, ТЛ2М = 120-180°. На восточных сегментах Северо-Ферганского и Южно-Ферганского разломов ТЛ2М=270-300°. На западном сегменте Сулюктинского разлома (15) —восточные и юго-восточные азимуты ТЛ2М =90-180°. В пределах разломов: Катрантооский (16), Андаракский (17), Северо-Хайдарканский (18) - Южного Тянь-Шаня, оси растяжения МОЗ были направлены по азимутам 150-180°. В пределах Северо-Заалайского (25), Дарваз-Каракульского (26) разломов - на сочленении Памира и Тянь-Шаня, на их сегментах западнее Х=71.3°, 73-73.5° и восточнее Х=74,3°, ТЛ2М =120-180°, а между этими сегментами ТЛ2М =180-240°, где азимут оси растяжения МОЗ Маркансуйского землетрясения составлял ТЛ2М =245°.
Долгота, градус
о а « -1 1-1 — ы к> ы
оооооооо
Азимут оси растяжения Т, градус
Рисунок 7. Карта- схема азимута оси растяжения ТЛ2М МОЗ активных разломов Тянь-Шаня в пределах территории Кыргызстана перед землетрясением Маркансу (1974 г.). Кружочками синего цвета обозначены эпицентры землетрясений, где определены МОЗ. Звёздочкой обозначено землетрясение Маркансу (11.08.1974 г., К=16.6).
Анализ угла погружения оси растяжения Т (ТРЦ) МОЗ Тянь-Шаня за 1974 г. показал (Рисунки 2 и 8), что в пределах западного сегмента Восточно-Кунгейского разлома (30) ТРL=60-70°, а на его восточном сегменте ТРL=40-50°. Около разломов Предтерскейский (43), Каракуджурский (47), Чункурчакский (39) - Северного Тянь-Шаня, ТРL=70-80°. На восточном сегменте Тахталинского (69) разлома - Срединного Тянь-Шаня, также ТРL=70-80°. На сочленении этого разлома (69) с Таласо-Ферганским (1) разломом ТРL=20-30°. На восточном сегменте Северо-Ферганского (6) разлома ТРL=40-60°, а на западном сегменте данного разлома ТРL=60-80°. В пределах разломов Мадынский (11) и Сазский (12) ТРL~40°, а на их сочленении ТРL=60-80°. Такие же значения ТРL=60-80° около разломов Сулюктинский (15), Катрантооский (16), Андаракский (17) Южного Тянь-Шаня. На разломе Северо-Хайдарканский (18) ТРL~40°.
В пределах разломов Северо-Заалайский (25), Дарваз-Каракульский (26) выделяются сегменты: западнее Х=71° и восточнее Х=72° ТРL~40°; между Х=71-72° и восточнее Х=73° ТРL~70°, где угол погружения оси растяжения Маркансуйского землетрясения ТРL=74°.
Рисунок 8. Карта-схема угла погружения оси растяжения TPL МОЗ активных разломов Тянь-Шаня в пределах территории Кыргызстана перед землетрясением Маркансу (1974 г.). Кружочками синего цвета обозначены эпицентры землетрясений, где определены МОЗ. Звёздочкой обозначено землетрясение Маркансу (11.08.1974 г., К=16.6).
На Рисунке 9 показана зависимость TPL от ТЛ2М: отмечается, что при ТЛ2М=0-30° характерны значения TPL около 15-90°; при ТЛ2М=30-82° - значения TPL около 75-90°; при ТЛ2М=82-147°- значения РШ около 30-90°; при РЛ2М=150-300° TPL имеет значения около 8 -90°, при РЛ2М=300-360° значения TPL около 14-47°.
90 П ♦ . . ♦ .
0 J
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Азимут оси растяжения TAZM, градус
Рисунок 9. Соотношение угла погружения оси растяжения TPL и азимута оси растяжения TAZM МОЗ активных разломов Тянь-Шаня перед землетрясением Маркансу (1974 г.).
Интересно рассмотреть последовательность азимутов осей сжатия PAZM и растяжения TAZM МОЗ активных разломов Тянь-Шаня в пределах территории
Кыргызстана перед землетрясением Маркансу (1974 г.) (Рисунок 10). Графики их изменений во времени имеют циклические характеры, которые в основном находятся в противофазе. Циклы выражают своеобразные вращения осей сжатия и растяжения. На Рисунке 11 приведена последовательность проявления углов погружения осей сжатия PPL и растяжения TPL. Графики углов погружения этих осей МОЗ также имеют циклический характер и изменяются в противофазе. В связи с этим можно сказать, что азимуты осей сжатия и растяжения и углы их погружения «самоорганизуются».
Сутки ( начало 03 01 1974 г.)
— Р^М —Т^М
Рисунок 10. Вероятная последовательность азимутов осей сжатия Р (РЛ2М) и растяжения Т (ТЛ2М) МОЗ активных разломов Тянь-Шаня в пределах территории Кыргызстана перед землетрясением Маркансу (1974 г.).
о —----
1974 1974,1 1974,2 1974,3 1974,4 1974,5 1974,6 1974,7
Годы
—PPL —TPL
Рисунок 11. Последовательность углов погружения осей сжатия Р (PPL) и растяжения Т (TPL) МОЗ активных разломов Тянь-Шаня в пределах территории Кыргызстана перед землетрясением Маркансу (1974 г.).
Соотношение азимутов оси сжатия PAZM и растяжения TAZM приведён на Рисунке 12. В средней части, верхнем левом и нижнем правом углах графика выделяются запрещённые области зависимости между PAZM и TAZM.
360 330 300 270 240 Е? 210
я а
^ 180
§
^ 150
Н
120 90 60 30 0
J / * ♦ у
у у ♦ 'У у
4 ♦ \ у У
И» ♦ у гУ У У
у у у ' ♦
У У TA ZM=0,94 79PAZM 1+102,89 У У ♦ ♦
у У У у' ► ♦ ♦ ♦
у У T 4ZM=1, 3172PAZ M-94,23 У ■у* ♦
/ ♦
< ♦ ♦ >
♦ ♦
4 у >уУ
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
PAZM, градус
Рисунок 12. Соотношение азимутов осей сжатия Р (PAZM) и растяжения Т (TAZM) МОЗ активных разломов Тянь-Шаня в пределах территории Кыргызстана за 1974 г.
На Рисунке 13 показана зависимость угла погружения оси растяжения TPL от угла погружения оси сжатия PPL. На графике выделяется нижняя граница флуктуации их соотношений в виде диагональной линии:
TPL=-1.0192 PPL+90. Соответственно, при малых значениях PPL проявляются большие значения TPL, а при больших значениях, например, PPL =80-90° TPL составляет 8-40°.
Рисунок 13. Соотношение углов погружения осей сжатия Р (PPL) и растяжения Т (TPL) МОЗ Тянь-Шаня в пределах территории Кыргызстана за 1974 г.
По имеющимся вышеизложенным данным зона Дарваз-Каракульского разлома на северной части Памира представляется вероятным районом ожидания землетрясения (РОЗ). Распределение времени проявления МОЗ в пределах данного РОЗ и динамическая сегментация зоны Дарваз-Каракульского разлома на северном Памире перед землетрясением Маркансу (11.08.1974 г., К=16.6) приведено на Рисунке 14.
и
5 39.
39.
£ 39.3
а
и
I 39.7-^ 39.5-
Я
I 39.3-
а
70.5 71.0 71.5 72.0 72.5 73.0 Долгота, градус
73.5
70.5
71.0
71.5 72.0 72.5 Долгота, градус
73.0
73.5
0
СЛ 0
-4 0
V© 0
1 0
Время проявления, сутки
Рисунок 14. Распределение времени проявления МОЗ и динамическая сегментация зоны Дарваз-Каракульского разлома на северном Памире перед землетрясения Маркансу (11.08.1974 г., К=16.6).
Миграция МОЗ в сегментах вдоль зоны Дарваз-Каракульского разлома имеет скачкообразный характер (Рисунок 15). Промежутки скачков составляли 20-50 суток. Кажущая длина пути миграции изменялась от 10 км до 330 км.
х
н
5Т м
О
§
а Я
240 210 180 150 120 90 60 30
г
о - —■ - - —■ Э*
с --- и— —•
70 70,5 71 71,5 72 72,5 73 73,5 Долгота, градус
74
Рисунок 15. Миграция времени проявления МОЗ по сегментам зоны Дарваз-Каракульского разлома на северной части Памира в пределах РОЗ.
0
Азимуты оси сжатия PAZM на сегментах около X =71.5° и восточнее X=73.2° имели северо-западные азимуты направлении, а на сегментах в пределах X=71°, 72-73° -северо-восточные и юго-восточные азимуты направления (Рисунки 16 и 17).
и
I 39.7-
~г 39.5
I 39.3 s
э
ср—
\ .¿2а___
i Г
о' <<
70 ии .5 71 .0 71 .5 72 .0 72 .5 73 .0 73 .5
Долгота, градус
Рисунок 16. Распределение азимута оси сжатия МОЗ и динамическая сегментация зоны Дарваз-Каракульского разлома на северном Памире перед землетрясением Маркансу (11.08.1974 г., К=16.6). Звёздочкой обозначен PAZM=337° землетрясения Маркансу.
360 330
£ 300
ч я
и 270
го
2 240
210
180
§ 150
g 120
о
ir 90
3 60 30 0
♦ ♦
♦ ♦
70 70,5 71 71,5 72 72,5
Запад Долгота, градус
73
73,5 Восток
74
Рисунок 17. Распределение азимутов оси сжатия PAZM МОЗ в сегментах зоны Дарваз-Каракульского разлома на северной части Памира. Звёздочкой обозначен PAZM=337° землетрясения Маркансу (11.08.1974 г., K=16.6).
Распределение угла погружения оси сжатия PLP МОЗ на сегментах зоны Дарваз-Каракульского разлома на северном Памире перед землетрясением Маркансу
(11.08.1974 г., К=16.6) приведено на Рисунке 18. На сегментах около Х=71.1°, 71.7°, 73° РЬР=30-40°, а на сегментах между ними PPL=50-80°.
Рисунок 18. Распределение угла погружения оси сжатия PPL МОЗ на сегментах зоны Дарваз-Каракульского разлома на северном Памире перед землетрясением Маркансу (11.08.1974 г., K=16.6). Звёздочкой обозначен PPL=86° землетрясения Маркансу.
Заключение
2.
3.
1. Проведён ретроспективный анализ подготовки крупного землетрясения Маркансу (11.08.1974 г., K=16.6) на сочленении областей горообразования Памир (на юге) и Тянь-Шань (на севере) на основе анализа имеющихся данных механизма очагов землетрясений (МОЗ) (63) в пределах активных разломов Тянь-Шаня за 1974 г. Количество землетрясений, где определен МОЗ, составляло 40%. Отмечено, что МОЗ проявляются во времени поэтапно, мигрируют по разным активным разломам, выделяются области раннего и позднего их проявления. Зона подготовки землетрясения Маркансу оконтуривалась в области позднего проявления.
На основе изучения распределения параметров МОЗ, таких как азимуты оси сжатия PAZM, азимуты осей растяжения TAZM, углов погружения оси сжатия PPL, углов погружения TPL по активным разломам Тянь-Шаня установлено, что их поля имеют мозаичный характер, многополярные имеют множество полюсов, оси вращаются от одного разлома, блока к другим при общем сжатии Тянь-Шаня со стороны Казахского щита, Туранской плиты с севера и Таримской плиты, области горообразования Памира с юга.
4. В результате изучения последовательности азимутов осей PAZM, TAZM и углов их погружения PPL, TPL установлен циклический характер их изменения. Определены соотношения между азимутом оси сжатия и углом погружения оси сжатия, а также между азимутом оси растяжения и углом погружения оси растяжения.
5. Изучены особенности зоны подготовки землетрясения Маркансу на основе времени (в сутках) проявления МОЗ, детального крупномасштабного распределения PAZM, TAZM, углов PPL, TPL и отмечена динамическая сегментация, а также определены вероятные параметры очага исследуемого землетрясения.
Литература
1. Симбирева И. Г. Пространственно-временные особенности распределения механизма очагов слабых землетрясений Гармского и Нарынского районов Средней Азии. Автореф. канд. дис. М., 1969.
2. Sadovsky M.A., Nersesov I.L., Nigmatullaev S.K., Latynina L.A., Lukk A.A., Semenov A.N., Simbireva I.G., Ulomov V.I. The processes predicting strong earthquakes in some regions of middle Asia //Tectonophysics. -1972. -N14, 3-4. -P.295-307.
3. Лукк А.А., Нерсесов И.Л., Юнга С.Л. Временные вариации механизма очагов землетрясений Гармского района. // Физика земли, №2. 1980. С.10-21.
4. Сычева Н.А., Юнга С.Л., Богомолов А.М., Мухамадеева В.А. Сейсмотектонические деформации земной коры Северного Тянь-Шаня (по данным определений механизмов очагов землетрясений на базе цифровой сейсмической сети KNET) //Физика Земли. - 2005. -№11. -С.62-78.
5. Омуралиев М. Активные сегменты Таласо-Ферганского разлома и механизмы очагов землетрясений //Известия НАН КР. -2010. -№3. -С. 7-12.
6. Абдыраева Б.С., Муралиев А.М., Малдыбаева М.Б. Механизмы очагов землетрясений Кокшаальской зоны (Южный Тянь-Шань) за период 2013-2014 гг. //Вестник ИС НАН КР. -2014. -№4. -С.37-40.
7. Муралиев А.М., Малдыбаева М.Б., Абдыраева Б.С. Механизмы очагов землетрясений (М > 3.3) в районе Таласо-Ферганского разлома Тянь-Шаня //Вестник ИС НАН КР. -2018. - №1(11). -С.51-56.
8. Омуралиев М., Омуралиева А., Молдобекова С. Динамическая сегментация активных разломов и модель развития очага землетрясений Тянь-Шаня. Сборник материалов четвёртого международного симпозиума 15-20 июня 2008 г. "Геодинамика внутриконтинентальных орогенов и геоэкологические проблемы". Москва-Бишкек, 2009, с. 446-452.
9. Омуралиев М. Динамика сегментации активного разлома и развития очага землетрясения //Вестник ИС НАН КР. -2018. - №2(12). -С.63-79.
10. Абдрахматов К.Е., Бегалиев У. Абдрахматов К.Е., Бегалиев У.Т., Омуралиев М., Омуралиева А. Сейсмическая опасность населённых пунктов и стратегических сооружений Кыргызской Республики. - Б.: ОСОО «ТРИАДА Принт», 2019., - 98 с
11. Введенская А.В. Определение полей смещений при землетрясениях с помощью теории дислокаций // Изв. Ан СССР. Сер.геофиз. -1956. -№3. -С.277-284.
12. Балакина Л.М., Введенская А.В. Голубева Н.В., Мишарина Л.А., Широкова Е.И. Поле упругих напряжений Земли и механизм очагов землетрясений //Журнал сейсмология - 1972. -№8. -192 с.
Рецензент: д. ф.-м. н, профессор Муралиев А.М.
