19Российский сейсмологический журнал 2020. Т. 2, № 4. С. 69-82. DOI: https://doi.Org/10.35540/2686-7907.2020.4.07
УДК 550.348. (574)
Сарыжазское землетрясение 28 января 2013 г. с МБрег=6.0 (Раимбекский р-н Алматинской обл.
Казахстана)
© 2020 г. М.О. Гессель1, С.К. Досайбекова1, Н.П. Неверова1, Т.Е. Нысанбаев1, Т.В. Тарадаева2, Н.В. Силачева2, А.Н. Соколов3
1ТОО «СОМЭ», г. Алма-Ата, Республика Казахстан; 2ТОО «Институт сейсмологии», г. Алма-Ата, Республика Казахстан; 3Центр данных РГП ИГИ МЭ РК, г. Курчатов, Республика Казахстан
Аннотация. 28 января 2013 г. на востоке высокогорного хребта Терскей-Алатау, в северной части высокогорного свода Хан-Тенгри произошло сильное (М=6.0) Сарыжазское землетрясение с расчётной интенсивностью /0=7—8 баллов, приуроченное к узлу пересечения глубинных краевых разломов — поперечного Чиликского с продольным Баянкольским. Землетрясение возникло в верхней части земной коры (й=10 км) под действием близгоризонтальных напряжений сжатия в субмеридиональном направлении и близгоризонтального растяжения в субширотном направлении. Тип подвижки в очаге — сдвиг по обеим возможным плоскостям разрыва. Принимая во внимание наиболее значительные разрушения в Или-Казахской автономной области и округе Аксу в Китае, можно предположить, что в очаге произошёл горизонтальный сдвиг по плоскости, субпараллельной Баянкольскому разлому северо-западного простирания. Землетрясение имело два форшока и свыше 1000 афтершоков, площадь афтершоков 10x15 км. Получены акселерограммы и спектры реакции основного толчка на 14 станциях.
Ключевые слова: Казахстан, хребет Терскей-Алатау, нодальная плоскость, горизонтальный сдвиг, форшоки, афтершоки.
Для цитирования: М.О. Гессель, С.К Досайбекова, Н.П. Неверова, Т.Е. Нысанбаев, Т.В. Тарадаева, Н.В. Силачева, А.Н. Соколов. Сарыжазское землетрясение 28 января 2013 г. с Ж5рег=6.0 (Раимбекский р-н Алматинской обл. Казахстана) // Российский сейсмологический журнал. — 2020. — Т. 2, № 4. - С. 69-82. DOI: https://doi.Org/10.35540/2686-7907.2020.4.07
Введение
Макросейсмические данные
28 января 2013 г. в 22Ч8Ш по местному времени, в 16^8Ш — по Гринвичу, сейсмологическими сетями Казахстана [Гессель, Неверова, 2019; Соколова, 2019] на востоке высокогорного хребта Терскей-Алатау, в северной части высокогорного свода Хан-Тенгри зарегистрировано землетрясение с Кр=14.7, MSрег=6.0. Координаты землетрясения ф=42.52°, 1=79.67°, й=10 км [Неверова, Михайлова, Проскурина и др., 2019]. Ближайший (40 км) к эпицентру населённый пункт — посёлок Сарыжаз Раимбекского района Алматинской области, давший название землетрясению. Сарыжазское землетрясение с расчётной интенсивностью /0=7—8 баллов приурочено к узлу пересечения глубинных краевых разломов — поперечного Чиликского с продольным Баянкольским. В данной статье представлено описание результатов исследований этого землетрясения.
Для проведения макросейсмического обследования и сбора информации о повреждениях и разрушениях зданий и сооружений в эпи-центральную область Сарыжазского землетрясения выехали 29 января 2013 г. специалисты ТОО «СОМЭ» - начальник ТШКП Н.А. Тарада-ев, начальник отряда Р.А. Гашимов, инженер 1-й категории Р.А. Шухов, а также директор ТОО «Институт сейсмологии» Т.А. Абаканов и мл. науч. сотр. Б.Н. Адилхан.
Район очага Сарыжазского землетрясения на границе с Кыргызстаном и Китаем мало изучен (рис. 1). Плохие погодные условия и труднодо-ступность высокогорных посёлков не позволили попасть непосредственно в эпицентральную зону [Отчёт ..., 2013].
На территории Казахстана жертв и серьёзных разрушений не было. Интенсивность сотрясения
грунта в населённых пунктах Тасаш, Сарыжаз и Нарынкол вблизи эпицентральной зоны составила 6 баллов по международной макросейсми-ческой шкале MSK-64 [Медведев и др., 1965], в пос. Кеген — 4—5 баллов. По описаниям жителей этих посёлков, был громкий гул, резкий удар, от которого все они выбежали на улицу. Скрипели двери, звенела посуда, очень сильно раскачивались люстры и лампочки. Разрушений зданий и сооружений не было обнаружено. Наблюдались единичные случаи образования трещин между блоками зданий на сейсмошвах и отслоения штукатурки в саманных строениях. Жители г. Алматы (Д=225 км) ощутили колебания земной коры с интенсивностью 7=3—4 балла.
По сообщениям агентства «КазИнформ» со ссылкой на агентство «Синьхуа», на территории Китая известно о больших разрушениях и пострадавших во время этого землетрясения. Наиболее значительные разрушения отмечены в Или-Казахской автономной области (рис. 1) и округе Аксу СУАР: повреждён 5681 жилой дом, пострадал 20421 человек, полностью разрушены 216 квартир в 78 жилых домах. В уезде Чжаосу, согласно данным властей Синьцзяна, повреждены 4062 жилых дома, пострадали 14217 человек, эвакуированы 379 человек из 93 жилых зданий.
Дополнительные макросейсмические данные, приведённые ниже, собраны из разных источников [Абдрахматов и др., 2019; Сейсмологический ..., 2013—2014; Неверова, Михайлова, Лукаш, 2019] и представлены в виде таблицы пунктов-баллов в совокупности с оригинальными данными авторов статьи (табл. 1).
По территории Кыргызстана специального макросейсмического обследования не проводилось, но, согласно [Абдрахматов и др., 2019], землетрясение в Кыргызстане ощущалось с интенсивностью 1=6—7 баллов в населённом пункте Эчкили-Таш и 6 баллов — в четырёх пунктах (Кен-Суу, Каркыра, Джергалан и Токто-гул). В Сейсмологическом бюллетене [Сейсмологический ..., 2013—2014] приведены сведения о сотрясениях в следующих пунктах: Жергалан
— 6—7 баллов; Каракол — 6 баллов; Алматы, Ток-мак, Кемин — 4—5 баллов (Казахстан); Бишкек
— 4 балла (Кыргызстан). По данным [Неверова, Михайлова, Лукаш, 2019], в Алматы (Казахстан) и Бишкеке (Кыргызстан) интенсивность сотрясений составила III балла по шкале MMI [The Modified ...]. Кроме того, землетрясение ощущалось в Талгаре, Жаркенте, Чолпон-Ате, Караколе (Казахстан) и Каши (Китай).
Инструментальные данные
Инструментальные данные включают несколько разделов: сопоставление регионального решения эпицентра с решениями основных соседних и международных служб, механизм очага, фор-шоки и афтершоки.
Сопоставление разных решений эпицентра. Согласно бюллетеню ISC [International ..., 2019], Сарыжазское землетрясение записали 2670 сейсмических станций земного шара. Основные параметры землетрясения по материалам различных агентств представлены в табл. 2.
Рис. 1. Авторские изосейсты Сарыжазского землетрясения 28 января 2013 г. на территории Казахстана с Кр=14.7, MS ег=6.0, и пункты-баллы, собранные из разных источников (табл. 1)
Таблица 1. Сводные макросейсмические данные из разных источников о Сарыжазском землетрясении 2013 г. с Кр=14.7, Мег=6.0
№ Пункт Государство j°, N 1°, E D, км I, балл, MSK-64 I, MMI Источник
1 Чжаосу Китай 43.12 81.08 133 VII [Абдрахматов и др., 2019]
2 Аксу Китай 41.17 80.27 158 VII _"_
3 Эчкили-Таш Кыргызстан 42.35 79.37 31 6-7
4 Жергалан (Джергалан) Кыргызстан 42.61 79.01 56 6-7 [Неверова, Михайлова, Проскурина и др., 2019]
5 Кен-Суу Кыргызстан 42.33 79.23 42 6
6 Сарыжаз Казахстан 42.91 79.60 44 6 наст. ст.
7 Тасаш Казахстан 42.90 79.44 46 6 наст. ст.
8 Нарынкол Казахстан 42.73 80.17 47 6 наст. ст.
9 Каркыра Кыргызстан 42.76 79.15 51 6 _"_
10 Токтогул Кыргызстан 42.64 78.87 67 6 _"_
11 Каракол Кыргызстан 42.48 78.40 104 6 [Неверова, Михайлова, Проскурина и др., 2019]
12 Кеген Казахстан 43.02 79.23 66 4-5 наст. ст.
13 «Подгорное» Казахстан 43.33 79.49 81 4-5 наст. ст.
14 Алматы Казахстан 43.25 76.90 240 4-5 [Неверова, Михайлова, Проскурина и др., 2019]
15 Кемин Кыргызстан 42.79 75.69 327 4-5
16 Токмак Кыргызстан 42.82 75.31 358 4-5 _"_
17 Жаркент Казахстан 44.17 79.98 185 IV [Неверова, Михайлова, Лукаш, 2019]
18 Талгар Казахстан 43.31 77.24 216 IV
19 Бишкек Кыргызстан 42.87 74.57 419 4 [Неверова, Михайлова, Проскурина и др., 2019]
20 с/ст «KNDC» Казахстан 43.22 79.97 229 4 наст. ст.
21 Кошкар Казахстан 43.10 79.82 66 III [Неверова, Михайлова, Лукаш, 2019]
22 Чолпон-Ата Кыргызстан 42.65 77.08 213 III
23 Боралдай Казахстан 43.33 76.83 248 III
24 Кордай Казахстан 43.05 74.71 409 III
25 Каши (Кашгар) Китай 39.48 75.97 459 III
26 Талдыкорган Казахстан 45.02 78.37 297 2 наст. ст.
Таблица 2. Основные параметры землетрясения 28 января 2013 г. в 16ь38ш по данным различных сейсмологических центров
Агентство 5*0, с Гипоцентр
чч:мм:сс.с j, °N 5, км 1, °E 5, км h, км 5h, км Магнитуда Источник
SOME 16:38:52.4 0.22 42.517 79.667 10 Кр=14.7, MS =6.0, Р ' рег ' MPVA=6.5 [Неверова, Михайлова, Проскурина и др., 2019]
Центр. Азия 16:38:52.4 0.22 42.52 1.1 79.670 1.1 10 Кр=14.7, MPVA=6.5 [Абдрахматов и др., 2019]
KRNET 16:38:53.9 0.10 42.602 79.653 14 Кр=15.0, MPVA=6.8 [International ..., 2019]
NNC 16:38:53.7 0.77 42.606 5.8 79.634 3.1 0 mb=6.8, mpV=6.4 _"_
MOS 16:38:51.2 1.15 42.586 4.4 79.767 3.4 8 MPSP=6.2, MS=6.1 [Сейсмологический ..., 2013_2014]
ISC 16:38:53.8 0.36 42.582 2.7 79.722 2.3 14.3 2.0 MS=6.2, mb=6.0 [International ..., 2019]
NEIC 16:38:53.0 0.07 42.605 2.1 79.708 1.6 15 P pp MS=6.2, m,=6.1, Mw=6.1, М0=1.7-1018 Нм
GCMT 16:38:56.6 0.10 42.57 79.760 24.4 0.4 Mw=6.2, M0=2.38-1018 Нм
IDC 16:38:51.4 0.32 42.582 7.5 79.715 6.6 0f MS=5.9; mb=5.5±0.1, S ' b ML=5.1±0.2
BJI 16:38:52.0 1.55 42.55 79.750 15 MS=6.3, mb=5.6, ML=6.4
Разброс решений невелик, по широте он равен 0.09° (j=42.52-42.61°N), по долготе - 0.17° (1=79.63-79.80°), по глубине - 24 км (0-24 км). По магнитудам более устойчивы магнитуды MS и MS по поверхностным волнам, в среднем равные 6.1. Такое же значение имеет для этого землетрясения и моментная магнитуда Mw=6.1. Глубина землетрясения йСОМЭ=10 км близка к значению глубины hpp=l4 км, полученному в ISC [International ..., 2019].
Расчёт I0. По данным табл. 2 было рассчитано теоретическое значение интенсивности сотрясений I0 в эпицентре по макросейсмическому уравнению Н.В. Шебалина [Шебалин, 1977] для Средней Азии и Казахстана:
I0= 1.5-М - 3.5-lgA+3.0.
(1)
Возможные значения глубины очага Сары-жазского землетрясения соответственно равны й=10, 15 и 24 км, а варианты магнитуды — М=6.0, 6.1 и 6.2, т.е. в среднем М =6.1. Тогда при Мср=6.1 получаем три значения 70, равные 7 =8.5, 7 =8.0, 7 =7.3. Среднее значение расчётной интенсивности сотрясений в эпицентре составило 7рп =7.9 баллов.
0 ср
Механизм очага Сарыжазского землетрясения (табл. 3, рис. 2) определён Н.Н Полешко и С.К. Досайбековой по знакам первых движений Р-волн [Досайбекова, Полешко, 2019]. Очаг реализовался под действием близгоризонтального сжатия в субмеридиональном направлении и близго-ризонтального растяжения в субширотном направлении, тип подвижки характеризуется сдвигом по обеим возможным плоскостям разрыва.
Форшоки и афтершоки. Землетрясение сопровождалось двумя форшоками (20 января в 19h41m с Кр=7.0 и 26 января с Кр=4.9) и многочисленными (1123) афтершоками [Неверова, 2019]. За первые сутки после главного события последовало порядка 500 афтершоков, из которых 420 были локализованы. Остальные толчки идентифицированы по обработке данных на одной станции «Шалкоде» (SHLS) [Гессель, Неверова, 2019], ближайшей (~70 км) к эпицентру основного толчка. Во вторые сутки количество афтершоков снизилось почти в три раза, в третьи — наблюдалось резкое (на порядок) сокращение. Всего за 2013 г. зарегистрировано 1123 афтершока. Для наглядности большая их часть (до 30 апреля) изображена на рис. 3.
Таблица 3. Параметры осей напряжений и нодальных плоскостей в очаге Сарыжазского землетрясения
Оси ^ главных напряжений
Нодальные плоскости
Т N Р NP1 NP2
AZM PL AZM PL AZM PL STK DP SLIP STK DP SLIP
97 15 299 74 189 6 234 75 7 142 84 166
Рис. 2. Диаграмма механизма очага Сарыжазского землетрясения
400 600 800
п, порядковый номер афтершока
Рис. 3. Афтершоки Сарыжаз-ского землетрясения с 28 января по 30 апреля 2013 г.
Стрелками с датами отмечены афтершоки с Кр>11
Максимальный (Кр=11.8) афтершок зарегистрирован 13 марта в 22ь32т. Примерно таким же энергетическим классом (Кр=11.6) характеризуется афтершок 29 января в 08ь57т (в первые сутки). Энергетические ступени ДКа между главным толчком и максимальными форшоком и афтер-шоком равны соответственно:
ДК =14.7-7.0=7.7, (2)
АК =14.7-11.8=2.9.
(3)
В последующие два года количество афтер-шоков резко снизилось: в 2014 и 2015 гг. соответственно 51 и 22 афтершока в основном слабой энергии с ^р=6—8.
Разброс афтершоков в пространстве изображён на рис. 4 (на фоне космоснимка).
Рис. 4. Эпицентры главного толчка Сарыжазского землетрясения (красная звёздочка), его афтершоков и тектонические разломы Северного Тянь-Шаня на основе космоснимка (автор — А.Е. Великанов)
Как видим, вся афтершоковая активизация происходила в достаточно компактном объёме геологической среды практически изометричной формы, со всех сторон ограниченном разломами. Незначительное количество эпицентров афтершоков вытянуты в субмеридиональном направлении (север, северо-запад). Линейные размеры основного облака афтершоков в плане составляют 10x15 км, но ширина общей очаговой области ^30 км.
Для получения более точного положения афтершоков в пространстве был применён метод двойных разностей [Рябенко, Узбеков, 2014] по программе HypoDD [Waldhauser, Ellworth, 2000], позволяющий минимизировать ошибки определения гипоцентров. По уточнённым данным (с использованием программы "zmap (matlab)") построена трёхмерная модель очага (рис. 5). Из рис. 5 видно, что положение гипоцентров по долготе и широте после перелокации стало более компактным, однако в целом не изменилось. Распределение афтершоков по глубине дано в табл. 4, откуда следует, что наибольшее количество афтершоков произошло на глубине h=10—20 км.
Таблица 4. Число афтершоков Сарыжазского землетрясения 2013 г. на разных глубинах
h, км 0 5 10 25 30 35 Сумма
N(h) 74 95 190 59 88 100 1123
Строение земной коры и M
* г max
Как известно, в глубинном строении земной коры Северного Тянь-Шаня выделяются зоны повышенной мощности (свыше 55 км), которые, как правило, совпадают с поднятиями высокогорных хребтов, и области минимальной мощности земной коры, связанные с крупными, длительное время прогибающимися впадинами [Тимуш, 2011]. На рис. 6 представлена схема рельефа поверхности Мохоровичича для территории Северного Тянь-Шаня. В районе очага Сарыжазского землетрясения глубина залегания границы Мохо колеблется от 52 до 54 км, но афтершоки реализовались не глубже 35 км.
Район Сарыжазского землетрясения находится на восточной окраине хребта Терскей Алатау (Восточно-Терскейский морфоструктурный узел) в северной части высокогорного свода Хан-Тенгри и приурочен к узлу пересечения глубинных краевых разломов — поперечного Чилик-ского с продольным Баянкольским. Глубинные разломы образуют Баянкольскую сейсмоген-ную зону, в которой возможны землетрясения с Mmax=7.5 [Тимуш и др., 2012; Сыдыков, 2004]. Каждый из них ограничивает крупные блоки, сложенные гранитоидными породами. Кроме ограничений широкими зонами глубинных нарушений, свод осложнён субширотными разломами высших рангов докембрийского заложения, предельно сближенными в высокогорном узле Хан-Тенгри, и осложнён зонами поперечных разломов [Сыдыков, 2004]. Пересечение Чиликского и Баянкольского разломов считается наиболее
сеисмоопасным еще и потому, что здесь зона сочленения свода Хан-Тенгри с ТекесскоИ впадиной [Тимуш, 2011]. Так что, несмотря на отсутствие сейсмостатистических данных, многочисленные сейсмодислокации с большими амплитудами вертикальных нарушений и смещениями земной поверхности на значительных участках убедительно свидетельствуют о большой сейсмической активности и сейсмической опасности этих зон и возможности возникновения здесь сильных землетрясений с М «7.5 и L «9 бал-
^ max 0max
лов [Сыдыков, 2004].
Предваряющая сейсмичность
Заметим, что район Сарыжазского землетрясения труднодоступен и мало изучен. Согласно [Панин и др., 2013], за всю «инструментальную историю» сейсмологии в непосредственной близости от очага исследуемого землетрясения зарегистрировано только два события невысокой энергии: 12 марта 1944 г. с КР=12.0 и 8 мая 1986 г. с КР=10.9 (табл. 5). Сильные землетрясения, зарегистрированные в этом районе и приведенные в табл. 5, расположены к западу от Сарыжазского землетрясения (рис. 7).
Таблица 5. Заметные и сильные землетрясения за период 1944—2013 гг. в зоне, прилегающей к Сарыжазскому землетрясению по [Панин и др., 2013]
№ (на рис. 7) Дата j, °N l, °Е Кр М L0
1 03.12.1944 42.70 79.50 12.0
2 (Сарыка- 05.06.1970 43.50 78.71 16.0 6.8 8-9
мышское)
3 30.11.1975 42.80 79.35 11.4
4 (Жаланаш- 25.03.1978 42.88 78.58 15.0
Тюпское)
5 08.05.1986 42.52 79.25 10.9
6 01.12.2003 42.95 80.28 14.3 6.0
7 13.10.2006 42.80 79.85 12.0 4.1
8 28.01.2013 42.52 79.67 14.7 6.0 7.9Р
На рис. 7 из [Панин и др., 2013] показаны эпицентры землетрясений и ближайшие сейсмические станции. Станции «Шалкоде», «Узун-булак», «Саты» и «Кокпек» принадлежат сети ТОО «СОМЭ» [Гессель, Неверова, 2019], станция «Подгорная» — сети Казахстанского национального центра данных (КНДЦ) РГП ИГИ МЭ РК [Соколова, 2019], станция «Каракол» — Институту сейсмологии Кыргызстана (ИС НАН КР) [Берёзина, 2019].
Рис. 7. Сейсмические станции и эпицентры ощутимых землетрясений вблизи очага Сарыжазского землетрясения 28 января 2013 г.
из [Панин и др., 2013]
Землетрясение 5 июня 1970 г. (№ 2 в табл. 5 и на рис. 7) в восточной части Иссык-Кульской впадины известно как «Сарыкамышское» 8-9-балльное землетрясение [Землетрясения ..., 1973]. По размерам очага и выделенной энергии оно является крупнейшим на северных склонах хребта Терскей-Алатау. Землетрясение 25 марта 1978 г. (№ 4) известно как Жаланаш-Тюпское [Землетрясения ..., 1982].
К предваряющей сейсмичности относятся также карты сейсмической активности во времени. На рис. 8 иллюстрируются фрагменты карт сейсмической активности А10 за несколько лет до будущего землетрясения: с 2009 по 2012 год. Как видим, в районе Сарыжазского очага заметно сейсмическое затишье, выраженное в понижении сейсмической активности за четыре года на порядок: с отметки А10=0.1—0.2 (2009 г.) до значения А10=0.02-0.05 (2012 г.).
Сильные движения
Сотрясения грунта на территории г. Алматы от основного толчка Сарыжазского землетрясения зарегистрированы девятью станциями сильных движений, оснащёнными цифровыми акселерографами Акш-ЕШа и входящими в локальную городскую сеть ТОО «СОМЭ». В зависимости от расположения станций на территории города эпицентральное расстояние варьировало от 229 до 281 км, а интенсивность сотрясений составляла /.=4—5 баллов. Схема расположения станций и полученные
акселерограммы (горизонтальная компонента с большим пиковым ускорением) показаны на рис. 9.
Максимальные пиковые ускорения на территории города зарегистрированы в пунктах ARZ (13.1 см/с2) и VRG (12.9 см/с2) на мощных осадочных отложениях в наиболее глубокой части (до 4 км) Алматинской впадины, а также в пункте KRS (10.6 см/с2), расположенном рядом со ступенью края бассейна. Минимальные ускорения — в пункте на скальном грунте (рис. 9, табл. 6).
В табл. 7 показан список региональных станций сильных движений сетей РГП ИГИ МЭ РК (KNDC, МА^, PDGK) и ИС НАН КР (MNAS, SFK), данные которых поступали и обрабатывались в Центре данных РГП ИГИ МЭ РК в г. Алматы. Здесь же приведены сведения о параметрах аппаратуры.
В табл. 8 представлены параметры записей сильных движений Сарыжазского землетрясения и его афтершоков по станциям из табл. 7. Максимальная амплитуда ускорения, равная ^тас=5.8 см/с2, была зафиксирована станцией «Подгорное» (PDGK) (Д=81 км). Интенсивность сотрясений здесь была равна /.=4—5 баллов. Немного меньшие значения наблюдались по стан-ции «KNDC» (Д=229 км) — Атах=3.5 см/с2, интенсивность сотрясений /.=4 балла. На рис. 10 представлено затухание максимальных амплитуд ускорений для станций сети сильных движений РГП ИГИ МЭ РК для Сарыжазского землетрясения.
Рис. 9. Пункты сети сильных движений на территории г. Алматы, на которых получены записи землетрясения 28 января 2013 г.
Таблица 6. Основные параметры записей и спектров реакции Сарыжазского землетрясения
на девяти станциях г. Алматы
Компонента Параметры акселерограммы Параметры спектра реакции ускорения (5%)
Станция PGA , max' см/с2 Т, с d, c Sa , max' см/с2 T, c Sa (T=0.2 c), см/с2 Sa (T=1 c), см/с2
ARZ EW 13.1 0.18 8.2 46.9 0.19 44.8 14.0
NS 12.5 0.21 4.1 52.5 0.21 49.3 17.2
Z 4.3 0.19 32.0 14.4 0.19 11.9 8.5
BUR EW 7.4 0.20 23.0 23.6 0.19 23.0 14.8
NS 6.9 0.20 25.0 20.8 0.37 16.4 12.3
Z 3.8 0.08 24.0 13.9 0.24 12.0 6.0
CSO EW 4.4 0.15 10.5 17.8 0.20 17.8 6.4
NS 6.0 0.14 4.0 18.1 0.20 18.1 7.2
Z 2.5 0.06 49.0 16.4 0.27 12.7 4.5
KRS EW 11.3 0.25 5.6 28.9 0.27 25.8 8.7
NS 7.8 0.19 12.0 31.3 0.22 26.1 7.6
Z 5.4 0.13 5.5 18.2 0.16 16.7 4.3
KSK EW 6.2 0.46 8.7 13.4 0.37 8.9 8.1
NS 7.8 0.37 4.7 26.9 0.35 12.4 9.4
Z 2.5 0.16 13.5 16.8 0.52 7.3 10.4
MRV EW 6.3 0.19 12.2 18.1 0.29 10.8 5.1
NS 5.9 0.25 9.5 19.3 0.32 13.5 7.3
Z 2.7 0.22 14.0 15.2 0.27 10.6 3.2
NKM EW 10.6 0.25 10.8 47.6 0.25 27.2 13.9
NS 9.8 0.36 15.0 34.6 0.27 20.9 9.6
Z 4.9 0.11 12.0 33.4 0.12 11.7 6.0
TNS EW 3.7 0.15 12.4 12.1 0.26 9.4 4.1
NS 3.9 0.10 10.0 11.8 0.41 7.6 4.1
Z 3.9 0.076 11.4 14.0 0.067 5.2 3.8
VRG EW 12.9 0.21 6.8 41.9 0.32 34.5 17.4
NS 10.0 0.22 16.0 39.6 0.32 31.0 19.7
Z 3.7 0.22 23.0 18.1 0.11 8.9 5.7
Таблица 7. Параметры станций сильных движений сетей РГП ИГИ МЭ РК и ИС НАН КР
Название Код Координаты станции АЦП Акселерометр Частота
станции станции j, °N l, °E h, м оцифровки, Гц
KNDC KNDC 43.2172 76.9658 900 DM-24 CLA200 40
Маканчи MAKZ 46.8080 81.9770 600 Q330 FBA-ES-Episensor 40
Подгорное PDGK 43.3276 79.4849 1290 DM-24 CMG-5T 100
Манас MNAS 42.4932 72.4976 1475 DM-24 CMG-5T 100
Суфикурган SFK 40.0170 73.5077 2110 DM-24 CMG-5T 100
Таблица 8. Параметры сейсмических воздействий Сарыжазского землетрясения и его афтершоков 2013 г.
№ Дата, дд.мм. чч:мм:сс.с Код станции A, км I, баллы, в пункте регистрации Амплитуды ускорений, см/с2 Амплитуды скоростей, см/с Период ускорения, с Период скорости, с
EW NS Z EW NS Z
1 28.01. 16:38:53.8 PDGK 81 4-5 5.8 4.1 4.0 0.66 0.43 0.31 1 1.5
KNDC 229 4 2.7 3.5 2.3 0.36 0.35 0.25 1 1
MAKZ 502 0.2 0.2 0.2 0.05 0.04 0.04 0.4 2
SFK 587 0.6 0.3 0.6 0.15 0.14 0.12 2 2
MNAS 585 0.2 0.4 0.3 0.04 0.1 0.05 1.6 1.65
2 28.01. 17:09:21.2 PDGK 80 0.1 0.1 0.1 0.01 0.006 0.005 0.3 0.3
3 28.01. 17:12:21.4 PDGK 82 0.1 0.2 0.1 0.01 0.007 0.005 0.1 0.12
4 28.01. 17:31:44.9 PDGK 81 0.2 0.3 0.2 0.01 0.01 0.009 0.1 0.12
5 28.01. 18:49:37.5 PDGK 80 0.1 0.1 0.1 0.009 0.006 0.005 0.1 0.12
6 28.01. 19:11:50.9 PDGK 81 0.1 0.1 0.1 0.009 0.007 0.008 0.3 0.3
7 28.01. 19:47:38.5 PDGK 83 0.2 0.3 0.3 0.01 0.01 0.02 0.3 0.3
KNDC 226 0.1 0.1 0.1 0.01 0.01 0.008 0.4 0.4
MAKZ 507 0.05 0.05 0.001 0.003 0.2 0.2
SFK 583 0.05 0.05 0.01 0.001 0.001 0.006 0.175 0.175
8 28.01. 20:37:09.3 PDGK 82 0.2 0.3 0.3 0.01 0.01 0.01 0.2 0.2
KNDC 228 0.1 0.1 0.1 0.004 0.004 0.002 0.3 0.3
9 28.01. 20:40:25.3 PDGK 83 0.1 0.1 0.1 0.003 0.002 0.002 0.15 0.15
10 28.01. 23:49:16.9 PDGK 83 0.1 0.1 0.1 0.002 0.001 0.001 0.2 0.2
11 29.01. 08:57:56.9 KNDC 231 0.1 0.1 0.1 0.002 0.001 0.001 0.2 0.2
12 29.01. 14:50:13.9 PDGK 79 0.1 0.1 0.1 0.15 0.15
13 19.02. 00:36:02.4 KNDC 224 0.1 0.1 0.1 0.005 0.003 0.002 0.15 0.2
14 06.09. 13:34:05.8 PDGN 83 0.5 0.6 0.1 0.01 0.01 0.01 0.5 0.5
KNDC 227 0.2 0.2 0.1 0.01 0.01 0.005 0.2 0.2
MAKZ 506 0.01 0.02 0.03 0.003 0.005 0.007 0.2 0.2
А, см!с2
200 300 400 500 Расстояние, им
Рис. 10. Затухание максимальных амплитуд ускорений Сарыжазского землетрясения 28.01.2013 г. для станций сети сильных движений РГП ИГИ МЭ РК
Есть также сведения о параметрах сильных движений на станции «Каракол» (ИС НАН КР). Она находилась на расстоянии 104 км от эпицен-
тра, 1=6 баллов (табл. 1). Пиковые ускорения по записям на станции «Каракол» достигли значения 9.7 см/с2. Максимальные ускорения спектров реакции наблюдались на компоненте EW и составили 39.9 см/с2, преобладающие периоды
— 7=0.19 с. На вертикальной компоненте наблюдались периоды колебаний 7=0.15 с.
Заключение
Подводя итоги, констатируем, что очаг Сарыжазского землетрясения 28 января 2013 г. реализовался в сейсмоактивной зоне Северного Тянь-Шаня под действием близгоризонтально-го напряжения сжатия в субмеридиональном направлении и близгоризонтального растяжения
— в субширотном направлении.
Гипоцентры главного события, двух форшо-ков и многочисленных афтершоков располагались в тектоническом блоке, ограниченном со всех сторон разломами, ориентированными в северо-западном и северо-восточном направлении. Геометрические размеры очаговой зоны ограничены размерами блока и соответствуют
средним размерам очагов землетрясений с маг-нитудой М=6.0.
Принимая во внимание наиболее значительные разрушения в Или-Казахской автономной области и округе Аксу в Китае, можно предположить, что в очаге землетрясения произошёл горизонтальный сдвиг по плоскости, субпараллельной Баянкольскому разлому северозападного простирания. На всём протяжении разрыва сохранялась ориентация смещений, зафиксированная в начальной стадии.
Литература
Абдрахматов К.Е., Фролова А.Г., Муралиев А.М., Берёзина А.В., Шукурова Р., Гребенникова В.В., Гессель М.О., Тулаганова М.Т. Центральная Азия // Землетрясения Северной Евразии. — Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - С. 108-119. doi: 10.35540/1818-6524.2019.22.09.
Берёзина А.В. (сост.). Сейсмические станции Кыргызстана в 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. — Вып. 22 (2013 г.). — Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - Приложение на CD-ROM.
Гессель М.О., Неверова Н.П. (сост.). Сейсмические станции Сейсмологической опытно-методической экспедиции Министерства образования и науки Республики Казахстан в 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - Приложение на CD-ROM.
Досайбекова С.К. (отв. сост.), Полешко Н.Н. (сост.). Каталог механизмов очагов землетрясений Казахстана за 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - Приложение на CD-ROM.
Землетрясения в СССР в 1970 году. - М.: Наука, 1973. - С. 100-117.
Землетрясения в СССР в 1978 году. - М.: Наука, 1982. - С. 37-38.
Медведев С.В., Шпонхойер В., Карник В. Шкала сейсмической интенсивности MSK-64. - М.: МГК АН СССР, 1965. - 11 с.
Неверова Н.П. (сост.). Форшоки и афтершоки Сарыжазского (Нарынкольского) землетрясения 28 января 2013 г. с КР=14.7, Mw=6.1 // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). -Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - Приложение на CD-ROM.
Неверова Н.П., Михайлова Н.Н. (отв. сост.), Лукаш Н.А. (сост.). Макросейсмический эффект ощутимых землетрясений в населённых пунктах Казахстана и прилегающих территорий в 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. -
Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019.
- Приложение на CD-ROM.
Неверова Н.П., Михайлова Н.Н. (отв. сост.); Проскурина Л.П., Бектурганова Б.Б., Проскурина А.В., Далебаева Ж.А., Досайбекова С.К., Мукамбаев А.С. (сост.). Каталог землетрясений Казахстана за 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. -Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019.
- Приложение на CD-ROM.
Отчёт по результатам макросейсмического обследования землетрясения 28.01.2013. - Алматы: Фонды ГУ «СОМЭ КН МОН РК», 2013. - 57 с.
Панин В.И., Нысанбаев Т.Е., Гессель М.О., Неверова Н.П., Тарадаева Т.В. Казахстан. Сарыджазское землетрясение 28 января 2013 года // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Материалы Восьмой Международной сейсмологической школы. - Обнинск: ГС РАН, 2013. - С. 237-241.
Рябенко П.В., Узбеков Р.Б. Очаг и афтершоковая активность землетрясения 28.01.2013 г. на Северном Тянь-Шане // Вестник НЯЦ РК. - 2014. -Вып. 1. - С. 112-116.
Сейсмологический бюллетень (ежедекадный) за 2013 год / Отв. ред. О.Е. Старовойт. - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2013-2014. - URL: ftp://ftp.gsms. ru/pub/Teleseismic_bulletin/2013
Соколова И.Н. (сост.). Сейсмические группы и станции Республиканского государственного предприятия «Институт геофизических исследований» Министерства энергетики Республики Казахстан за 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. -Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019.
- Приложение на CD-ROM.
Сыдыков А. Сейсмический режим территории Казахстана. - Алматы: Гылым, 2004. - 230 с.
Тимуш А.В., Тарадаева Т.В., Степаненко Н.П., Сады-кова А.Б., Сыдыков А. Сейсмогенерирующие зоны Казахстана. - Алматы: ТОО «Хай Технолоджи», 2012. - 80 с.
Тимуш А.В. Сейсмотектоника литосферы Казахстана. - Алматы: Наука, 2011. - С. 154.
Шебалин Н.В. Опорные землетрясения и уравнения макросейсмического поля // Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времён до 1975 г. - М.: Наука, 1977. -С. 20-30.
International Seismological Centre (ISC). On-line Bulletin [Site]. - URL: http://www.isc.ac.uk/iscbulletin. -United Kingdom, Thatcham: Internat. Seismol. Centre, 2019. doi: 10.31905/D808B830
The Modified Mercalli Intensity Scale. Earthquake Topics // USGS [Site]. — URL: https://www.usgs.gov/natural-hazards/earthquake-hazards/science/modified-mer-calli-intensity-scale?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects
Waldhauser F., Ellworth W.L. A double-difference earthquake location algorithm: Method and application to the Northern Hayward Fault, California // Bulletin of the Seismological Society of America. — 2000. - V. 90, N 6. - P. 1353-1368.
Сведения об авторах
Гессель Мария Олеговна, начальник партии ПСГД Товарищества с ограниченной ответственностью «Сейсмологическая опытно-методическая экспедиция» (ТОО «СОМЭ»), г. Алма-Ата, Республика Казахстан. E-mail: m_gessel@mail.ru
Досайбекова Самал Кенжебековна, вед. инженер ТОО «СОМЭ», г. Алма-Ата, Республика Казахстан. E-mail: sdk_0102@mail.ru
Неверова Надежда Петровна, вед. геофизик ТОО «СОМЭ», г. Алма-Ата, Республика Казахстан. E-mail: neverova_n@rambler.ru
Нысанбаев Талгат Еркебуланович, канд. геол.-мин. наук, главный геофизик ТОО «СОМЭ», г. Алма-Ата, Республика Казахстан. E-mail: talgat_nis@mail.ru
Тарадаева Тамара Владимировна, канд. геол.-мин. наук, вед. науч. сотр. Товарищества с ограниченной ответственностью «Институт сейсмологии» (ТОО «Институт сейсмологии»), г. Алма-Ата, Республика Казахстан. E-mail: niksome@mail.ru
Силачева Наталья Владимировна, канд. физ.-мат. наук, зав. лаб. инженерной сейсмологии ТОО «Институт сейсмологии», г. Алма-Ата, Республика Казахстан. E-mail: silacheva_nat@mail.ru
Соколов Александр Николаевич, науч. сотр. Республиканского государственного предприятия «Институт геофизических исследований» Министерства энергетики Республики Казахстан (РГП ИГИ МЭ РК), г. Курчатов, Республика Казахстан. E-mail: asokolov@kndc.kz
Saryzhaz earthquake of January 28, 2013 with MSreg=6.0 (Raimbek area of Almaty district,
Kazakhstan)
© 2020 M.O. Gessel1, S.K Dosaibekova1, N.P. Neverova1, T.E. Nysanbayev1, T.V. Taradayeva2, N.V. Silacheva2, A.N. Sokolov3
1SEME LLP, Almaty, Republic of Kazakhstan; 2Institute of Seismology, Almaty, Republic of Kazakhstan; 3Data Center of RSEIGR ME RK, Kurchatov, Republic of Kazakhstan
Abstract In the East of the high of Terskey-Alatau, in the northern part of the mountainous arch of Khan-Tengry at 28 January, 2013 a strong (M=6.0) Saryzhaz earthquake there was with intensity of ~7-8 points, which to the intersection of deep regional faults cross Chilik with longitudinal Baiankol'skii was timed. This earthquake in the upper part of the earth's crust (h=10 km) under the influence of compression stresses in the submeridional direction and near-horizontal stretching in the sublatitudinal direction occurred. Type of movement in the focus represents a shift on both possible planes of the rupture. Taking into account the most significant destruction in the Ili-Kazakh's autonomous region and Aksu's district of China, it can be assumed, that in focus a horizontally shift there was, that is sub-parallel to the Baiankol's fault on the north-western strike. The earthquake had two foreshocks and over 1000 aftershocks. The area of aftershocks is 10x 15 km. At 14 stations for main shock accelerograms and reaction spectra was obtained.
Keywords Kazakhstan, ridge Terskey-Alatau, nodal plane, horizontal shift, forshocks, aftershocks.
For citation Gessel, M.O., Dosaibekova, S.K, Neverova, N.P., Nysanbayev, T.E., Taradayeva, T.V, Silacheva, N.V, & Sokolov, A.N. (2020). [Saryzhaz earthquake of January 28, 2013 with MSreg=6.0 (Raimbek area of Almaty district, Kazakhstan)]. Rossiiskii seismologicheskii zhurnal [Russian Journal of Seismology], 2(4), 69-82. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.35540/2686-7907.2020A07
References
Abdrahmatov, K.E., Frolova, A.G., Muraliev, A.M., Berezina, A.V., Shukurova, R., Grebennikova, V.V., Gessel, M.O. & Kuchkarov, K.I. (2019). [Central Asia]. Zemletryaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22 (2013), 108-119. (In Russ.). doi: 10.35540/1818-6524.2019.22.09
Berezina, A.V. (2019). [Seismic stations of Kyrgyzstan in 2013]. Zemletryaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ.).
Dosaibekova, S.K., & Poleshko, N.N. (2019). [Catalogue , of Kazakhstan earthquakes foal mechanisms for 2013]. Zemletryaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ.).
Gessel, M.O., & Neverova, N.P. (2019). [Seismic stations of the Seismological Experience-Methodical Expedition of the Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan in 2013]. Zemletryaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ.).
GS RAS, Bulletin of Teleseismic Stations, 2013. (2019). Retrieved from ftp://ftp.gsras.ru/pub/Teleseismic_bul-letin/2013
International Seismological Centre. (2019). On-line Bulletin. Retrieved from http://www.isc.ac.uk/iscbulle-tin. doi: 10.31905/D808B830
Medvedev, S.V., Sponheuer, W., & Karnik, V. (1965). Shkala seismicheskoi intensivnosti MSK-64 [Seismic Intensity Scale MSK-64]. Moscow, Russia: Interdepartmental Geophysical Commission of the USSR Acad. Sci. Publ., 11 p. (In Russ.).
Neverova, N.P. (2019). [Forshocks and aftershocks of Saryzhas earthquake on January 28, 2013 with Kp=14.7, Mw=6.1]. Zemletryaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ).
Neverova, N.P., Mikhailova, N.N., Proskurina, L.P., Bekturganova, B.B., Proskurina, AY, Dalebaeva, Zh.A., Dosaibekova, S.K., & Mukambaev, AS. (2019). [Catalogue of Kazakhstan earthquakes in 2013]. Zemletryaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ.).
Neverova, N.P., Mikhailova, N.N., & Lukash, N.A. (2019). [Macroseismic effect of felt earthquakes in populated areas of Kazakhstan and adjacent territories in 2013]. Zemletryaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22 (2013), Appendix on CD. (In Russ.).
Otchet po rezul'tatam makroseismicheskogo obsledovaniia zemletriaseniia 28.01.2013 [Report by results macroseis-mic investigations of earthquake 28.01.2013]. (2013). Almaty, Kazakhstan: Funds of Seismological Experience-Methodical Expedition of the Committee of Science of Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan, 57 p. (In Russ.).
Panin, V.I., Nysanbayev, T.E., Gessel, M.O., Neverova, N.P., & Taradayeva, T.V. (2013). [Kazakhstan, Saryd-zhaz earthquake of January 28, 2013]. In Materialy VIII Mezhdunarodnoi seismologicheskoi shkoly "Sovremennye metody obrabotki i interpretatsii seismologicheskikh dannykh" [Proceedings of the VIII International Seismological Workshop "Modern Methods of Processing and Interpretation of Seismological Data"] (pp. 237241). Obninsk, Russia: GS RAS Publ. (In Russ.).
Riabenko, P.V., & Uzbekov, R.B. (2014). [Source and aftershocks of earthquakes on January 28, 2013 at Northern Tian'-Shan']. Vestnik NIaTs RK [NNC RK Bulletin], 1, 112-116. (In Russ.).
Shebalin, N.V. (1977). [Support earthquakes and equations of macroseismic field]. In Novyj katalog sil'nyh zemletryasenij na territorii SSSR s drevnejshih vremyon do 1975 g [New catalogue of strong earthquakes on the territory of the USSR from ancient times to 1975] (pp. 20-30). Moscow, Russia: Nauka Publ. (In Russ.).
Sokolova, I.N. (2019). [Seismic arrays and stations of the Republican State Enterprise "Institute of Geophysical Research" of the Ministry of Energy of the Republic of Kazakhstan in 2013]. Zemletryaseniia
Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ.). Sydykov, A. (2004). Sejsmicheskij rezhim territorii Kazahstana [Seismic regime of Kazakhstan]. Almaty, Kazakhstan: Gylym Publ., 230 p. (In Russ.).
The Modified Mercalli Intensity Scale. Earthquake Topics. USGS. Retrieved from https://www.usgs.gov/ natural-hazards/earthquake-hazards/science/mod-ified-mercalli-intensity-scale?qt-science_center_ objects=0#qt-science_center_objects
Timush, A.V. (2011). Sejsmotektonika litosfery Kazahstana [Seismotectonics of the lithosphere of Kazakhstan]. Almaty, Kazakhstan: Gylym Publ., 154 p. (In Russ.).
Timush, A.V., Taradayeva, T.V., Stepanenko, N.P., Sady-kova, A.B., & Sydykov, A. (2012). Sejsmogenerirujushhie zony Kazahstana [Seismic zones of Kazakhstan]. Almaty, Kazakhstan: High Technology LLP Publ., 80 p. (In Russ.).
Waldhauser, F., & Ellsworth, W.L. (2000). A double-difference earthquake location algorithm: Method and application to the Northern Hayward Fault, California.
Bulletin of the Seismological Society of America, 90(6), 1353-1368.
Zemletriaseniia v SSSR v 1970godu. (1973). [Earthquakes in the USSR, 1970] (pp. 100-117). Moscow, Russia: Nauka Publ. (In Russ.).
Zemletriaseniia v SSSR v 1978godu. (1982). [Earthquakes in the USSR, 1978] (pp. 37-38). Moscow, Russia: Nauka Publ. (In Russ.).
Information about the authors
Gessel Mariya Olegovna, Head of Department of the Limited Liability Partnership "Seismological Experimental Methodical Expedition" (SEME LLP), Almaty, Republic of Kazakhstan. E-mail: m_gessel@mail.ru Dosaibekova Samal Kenzhebekovna, Lead Engineer of the SEME LLP, Almaty, Republic of Kazakhstan. E-mail: sdk_0102@mail.ru
Neverova Nadezhda Petrovna, Leading Geophysicist of the SEME LLP, Almaty, Republic of Kazakhstan. E-mail: neverova_n@rambler.ru
Nysanbayev Talgat Erkebulanovich, PhD, Chief Geophysicist of the SEME LLP, Almaty, Republic of Kazakhstan. E-mail: talgat_nis@mail.ru
Taradayeva Tamara Vladimirovna, PhD, Leading Researcher of the Institute of Seismology, Almaty, Republic of Kazakhstan. E-mail: niksome@mail.ru
Silacheva Natalya Vladimirovna, PhD, Head of Laboratory of the Institute of Seismology, Almaty, Republic of Kazakhstan. E-mail: silacheva_nat@mail.ru
Sokolov Aleksandr Nikolaevich, Researcher of the Data Center of Republican State Enterprise "Institute of Geophysical Research" of the Ministry of Energetics of the Republic of Kazakhstan (RSE IGR ME RK), Kurchatov, Republic of Kazakhstan. E-mail: asokolov@kndc.kz
