А. Нурмагамбетов, А. Садыков, А. В. Тимуш, М. С. Хайдаров, А. А. Власова, Н. Н. Михайлова



Скачать 338.58 Kb.
страница1/2
Дата04.05.2016
Размер338.58 Kb.
  1   2
УДК 550.348.436

А. Нурмагамбетов, А. Садыков, А.В. Тимуш, М.С. Хайдаров, А.А. Власова, Н.Н. Михайлова,

М.М. Сабитов, А. Умирзакова, В.А. Гапич

ЗАЙСАНСКОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 14 июня 1990 г.

Землетрясение произошло в пределах считавшейся слабоактивной в сейсмическом отношении Зай-санской впадины. По отношению к структурам домезозойского фундамента эпицентральная зона распо­ложена на границе ранне- и позднегерцинской областей в Зайсанской герцинской складчатой системе [1], для которой характерна высокая подвижность в фанерозое, приведшая к формированию сближенных субпараллельных зон разломов.

Изучение новейших тектонических деформаций Зайсанской впадины показывает, что крупные раз­рывные дислокации фундамента продолжали определять ее развитие и на этом этапе. Начало формиро­вания новейшей структуры региона относится к палеоцен-эоценовому времени. Наиболее интенсивные движения происходили в позднем миоцене, на рубеже плиоцена и плейстоцена, а также в начале среднего плейстоцена.

На севере граница впадины контролируется отчетливо выраженными в рельефе тектоническими уступами смежного Южно-Алтайского поднятия (рис. 1). Амплитуда вертикального смещения в зоне кон­тролирующих разломов по простиранию меняется от 200 до 500 м. Отложения палеогена вдоль уступа смяты в полосе шириной до 300 м, что отражается в крутом (до вертикального) падения пластов то в се­верном, то в южном направлении.

Одним из важнейших структурных швов Зайсанской впадины является Северо-Зайсанский разлом, выделенный ранее В.С.Ерофеевым [2]. На юго-востоке он отчасти совмещается с системой разрывов, со­ставляющих Западно-Калбинский разлом, но в северном Призайсанье предопределяющая роль переходит к трассирующейся сюда зоне Байгузин-Булакского разлома [3]. Восточнее оз.Зайсан основной ствол раз­лома фиксируется Южно-Акжонским уступом, ограничивающее с юга Акжон-Актобинское поднятие с выходами пермских гранитоидов. В рельефе уступ прослеживается от оз.Менпаксор на запад до 4 км. Далее разлом, выраженный уступом цоколя, прослеженным сейсморазведкой, поворачивает на северо-­запад, очевидно наследуя аналогично простирающийся сдвиг, секущий Керши-Караберикскую морфост-руктуру. Амплитуда новейших вертикальных перемещений у оз.Менпаксор составляет 600 м, но к месту пересечения с р.Черный Иртыш уменьшается до 400 м. У южного подножья Караберикской структуры разлом вновь меняет направление ближе к западному и следует вдоль северного берега оз.Зайсан.

В приразломной зоне его северного крыла оформился ряд небольших поднятий, наиболее значи­тельной из них является структура Шакельмес с выходами пород цоколя, где они находятся в тектониче­ском контакте с отложениями палеогена, причем пласты последних поставлены вертикально и даже за­прокинуты к югу. Признаки приразломного смятия отмечены также у мыса Бакланьего, где палеоген-неогеновые осадки падают на юг под углом 20-25°. Западнее с.Карагандыколь разлом трассируется мор­фологическим уступом протяженностью 25-30 км, тектоническая природа которого подтверждается бу­рением [2].

В целом новейшая структура северо-восточной части Зайсанской впадины отражает реакцию гете­рогенного фундамента на субмеридиональное сжатие, о котором свидетельствуют элементы новейших структур, среди этих элементов доминируют взбросы, взбросо-сдвиги и надвиги. К подобным признакам относятся и приразломные поднятия, сопровождающие основные тектонические швы северо-западного направления. Интенсивность новейших деформаций свидетельствует о значительных тектонических на­пряжениях, которые могут принять характер сейсмотектонического процесса, что нашло выражение в Зайсанском землетрясении 14 июня 1991 г.

Основные параметры Зайсанского землетрясения и его сильных повторных толчков определены по данным сети станций Казахстана, Киргизии, Алтае-Саянской ОМСЭ ИГиГ СО АН СССР, Сейсмологиче­ского бюро Синьцзян Уйгурского автономного района, ОМЭ ИФЗ АН СССР (табл. 1).

После первого толчка в эпицентральной зоне были установлены временные станции, оснащенные аппаратурой разного типа, что позволило с большей степенью надежности определить параметры после­дующих толчков.

За период с 15 июня по 10 ноября было зарегистрировано 464 землетрясения, подавляющее боль­шинство которых являются афтершоками происшедшего сильного землетрясения. Основная масса аф­тершоков сосредоточена в эпицентральной зоне главного толчка в полосе шириной около 15 км, протя­нувшейся в северо-западном направлении на 40-45 км. Большая часть афтершоков находится на глубине 25-35 км и лишь единичные очаги — на глубинах 15 и 40 км. Следует отметить, что уровень афтершоко-вой активности Зайсанского землетрясения очень низок по сравнению с другими землетрясениями подоб­ной магнитуды.

Динамические параметры основного толчка, определенные по записям ЧИСС "Талгар" (КСЭ ИФЗ АН СССР) с использованием сейсмической коды [4], следующие: сейсмический момент Мо- 3.3-1016Н-м,

Таблица 1. Основные параметры главного толчка Зайсанского землетрясения

и сильных повторных толчков



Дата

Время, ч мин с

φ°Ν

λ°Ε

А, км

MS

Μ PS Ρ

MPLP

Mc

14.06.90

03.08.90


27.09.90

12 47 26.4

09 15 07.0

21 12 33.8.


47.95

47.80


47.93

85.00

84.77


84.75

35

20

20



6.6(17)

6.1(37)


4.8

6.4(8)

6.2


5.2

6.5(6)

6.3(15)
4.5



6.9

6.3


5.2

Рис. 1. Схема неотектоники Зайсанской впадины и прилегающих районов



1-6 — области различного режима движений: 1 — поднятия различной интенсивности в течение палеогена-плейстоцена, 2 — опускания в тот же период, 3 — опускания в течение миоцена-плейстоцена, 4-6 — дифференциро­ванные движения (4 — опускание в палеогене и поднятия с миоцена, 5 — опускание в палеогене-миоцене и поднятие с миоцена, б — опускание в палеогене-плиоцене и поднятие с раннего плейстоцена); 7 — интенсиность движений в изогипсах (км) эпигерцинской поверхности выравнивания, 8 -- разломы: штрих пунктир -- Северо-Зайсанский, сплошная и штриховая линии — остальные (достоверные и предполагаемые под чехлом); 9 — эпицентр Зайсанского землетрясения

угловая частота f0 = 0.28 Гц, сейсмическая энергия E = 6.3·ί015 Дж. При скорости распространения попереч­ной волны 3.5 км/с радиус очага Зайсанского землетрясения соответствует 5 км, длина очага


2r = 10 км. Кажущееся напряжение равно 540·105 Па, или 540 бар.

Очаговый спектр афтершоков 3 августа 1990 г. так же, как и главного толчка, имеет простую фор­му I типа, т.е. с одной угловой частотой. Сейсмический момент, угловая частота, сейсмическая энергия равна соответственно 2.8·1015 Н·м, 1.2 Гц, 2.5·1015 Дж. Длина очага, по Бруну, равна 2.2 км, кажущееся напряжение – 3200· 1015Па, или 3.2 кбар. Такая величина напряжения аномально высока. Если при пер­вом землетрясении можно предполагать подвижку по готовому разрыву (540 бар), то при повторном толчке речь может идти только о разрушении цельного материала, т.е. об образовании свежего разрыва.

Третий по силе афтершок Зайсанского землетрясения 27 сентября записан ст."Талгар" уверенно. Его динамические параметры следующие: момент Мо 6.3·10 дин-см, угловая частота f0 ≤ 1.2 Гц,
Е ≥ 5.0·1015 Дж, кажущееся напряжение ηφ 250 бар. Последняя величина свидетельствует о снижении на­пряжений в очаговой зоне и подвижке по готовому разлому.

Механизм очага Зайсанского землетрясения и сильных повторных толчков определен с привлечени­ем тех же материалов, которые участвовали в определении основных параметров землетрясений. Гра­фическое изображение механизмов очагов для нижней полусферы приведено на рис. 2, результаты определения – в табл. 2.

В определении параметров механизма очага основного толчка учитывались данные 124 станций, последующих – 89 и 30 соответственно. Полученные результаты свидетельствуют о том, что в очаге главного толчка произошел сдвиг с очень незначительной взбросовой компонентой по падению плоско­стей, одна из которых имеет северо-восточное простирание, другая — северо-западное. Оси напряжения сжатия и растяжения близгоризонтальны с близмеридиональной ориентацией сжатия и близширотной — растяжения.

Привлекая материалы других наблюдений, можно предположить, что разрыв произошел по плос­кости северо-западного простирания и характеризуется пространственным сдвигом.

Механизм очага землетрясения 3 августа подобен предыдущему с несколько иной ориентацией оси растяжения и промежуточного напряжения. Афтершок 27 сентября отличается по механизму от двух пре­дыдущих сильных землетрясений. В очаге произошел сбросо-сдвиг.

Движения почвы были зарегистрированы сетью станций сильных движений. Основная группа стан­ций при первом толчке была сконцентрирована в пределах эпицентральных расстояний 700-800 км, и на 11 из них имеются записи скорости колебания почвы по двум горизонтальным компонентам, полученные на установках ИСО-11М+С-5-С. На территории Алма-Аты получены также записи ускорений на уста­новках РУА (регистратор ускорений автоматический), созданных на базе типовых акселерографов АПТ и предназначенных для регистрации "средних" ускорений по трем компонентам. При главном толчке были зарегистрированы колебания в фазе поперечных и поверхностных волн. Самые слабые колебания, в не­сколько раз слабее ожидаемых расчетных значений, зарегистрированы станциями "Саты", "Бартогай”, “Курам”. Самые интенсивные колебания, превышающие расчетные в 4-7 раз, наблюдались на алма-атинской группе станций ("Абая", "Аль-Фараби", "Ионосфера"). Особенности сейсмических колебаний при Зайсанском землетрясении представляют определенный интерес, поскольку длиннопериодные колебания при слабых и средних по силе землетрясениях обычно не наблюдаются, но они могут проявиться при достаточно сильных близких землетрясениях.

Сразу же после первого толчка в эпицентральной зоне были установлены приборы сильных движе­ний. На пункте сильных движений "Буран" (расстояние от эпицентра главного толчка 19 км) для второго сильного землетрясения 3 августа прибором ИСО-ПМ+С-5-С была получена запись по двум горизон­тальным компонентам с чувствительностью 0.1 с.



На рис. 3 представлена велосиграмма по компоненте E-W. Измерения показали, что максимальная амплитуда колебательной скорости составила 11.4 см/с на периоде 1.2 с. Длительность участка "больших" амплитуд равна 2 с. Велосиграмма по компоненте E-W была оцифрована и обработана по программам, составляющим систему автоматизированной обработки записей сильных движений. Были рассчитаны спектры реакции в терминах ускорения, скорости и смещения. Максимум в спектре ускорения наблюдался на периоде 0.2 с. Интерпретация полученных данных с точки зрения связи инструментальных характери­стик с макросейсмическими показала, что значение максимального ускорения 115 см/с2 по расчетной ак­селерограмме, согласно работе [5], соответствует 7 баллам. Значение скорости 11.4 см/с соответству­ет верхней границе интервала колебательных скоростей для 6 баллов.

Таблица 2. Параметры механизмов очагов

Дата

Время ч мин

Оси главных напряжений

Нодальные плоскости

Т

N

Ρ

MM

NP2

PL | AZM

PL

AZM

PL

AZM

STK

DP

SLIP

STK

DP |

SLIP

14. 06. 90

03.08.90


27.09.90

12 47

09 15


21 12

10

18

12



250

68


78

80 67 36

72

218


179

1

11

50



339

335


334

25

204


17

83

84

68



8

22

-48



294 110 133

84

68

45



174

174


-147




Рис. 2. Графическое изображение механизмов очагов землетрясений

1 — модальные линии волн Р; 2 — оси сжатия, растяжения; 3 — область волн сжатия; 4 — про­екции очага землетрясения

Рис. 3. Велосиграмма сильного повторного толчка 3 августа



Таким образом, исходя из имеющейся записи, можно утверждать, что в эпицентральной области землетрясения 3 августа имело место эффекты интенсивностью в 6-7 баллов.

Макросейсмическое обследование проводилось со стороны Казахстана и СУАР КНР. Обработка данных и оценка интенсивности сотрясений проводились независимо в Алма-Ате и Урумчи. Средняя интенсивность сотрясения определялась по шкале MSK-64. Следует отметить, что во всех населенных пунктах (и со стороны Казахстана, и СУАР КНР) преобладают постройки из местных строительных ма­териалов (саман, бутовый камень).

С наибольшей интенсивностью землетрясение проявилось в населенных пунктах Рожково и Бакасу, находящихся соответственно в 22 и 37 км южнее эпицентра, где сила сотрясений достигала 8 баллов. Во многих саманных и каменных зданиях наблюдались повреждения в виде сквозных трещин и проломов в стенах, обрушения отдельных частей зданий, полное обрушение внутренних стен, кирпичных печей. От­дельные строения указанного типа были полностью обрушены.

Всего было обследовано 185 населенных пунктов (табл. 3). На рис. 4 приведена карта изосейст Зай-санского землетрясения. Все изолинии имеют эллипсовидную форму и вытянуты в северо-западном на­правлении.

По макросейсмическим данным были оценены некоторые параметры очага и среды. При I0 = 8 бал­лов коэффициент затухания v0 = 3.7, а глубина очага h = 30 км, что в пределах точности хорошо согла­суется с инструментальными данными [6].

Аналогичную оценку глубины очага дает использование макросейсмической палетки Н.В.Ше­балина [6]. Определение макросейсмической магнитуды проводилось в соответствии с методикой, пред­ложенной Т.Г.Раутиан [7]. Величина ММ оказалась равной 7.2.

Оценка горизонтальной протяженности очага 1Х по макросейсмическим данным lx=dlmax- dlmin =


=70 км, где dlmax и dlmin – максимальный и минимальный диаметры первой изосейсты.

Таблица 3. Макросейсмические данные о землетрясении 14 июня

№п/п

Пункт

Δ,км

№ п/п

Пункт

Δ, км

№ п/п

Пункт

Δ, км

1

2

3

4

5

6

7

8

9




8 баллов




42

Приозерный

67

86

Кызылши

82

1

Рожково

22

43

Энбек

68

87

Николаевка

83

2

Бакасу

37

44

Кордон № 9

69

88

Сагындык

92




7-8 баллов




45

Майтерек

73

89

Чиликты

92

3

Куаныш

27

46

Аккаин

74

90

Кыстау-Курчум

94




7 баллов




47

Пункт 1 (КНР)

75

91

Пугачеве

96

4

Зим. Курган

3

48

Пункт 2 (КНР)

78

92

Платове

101

5

Новый Курган

4

49

Алексеевка

79

93

Маралиха

101

6

Правый Усть-Калъжир

1 4

50

Тимуны (КНР)

80

94

Койтас

101

7

Мост через Иртыш

2 1

51

Пункт 3 (КНР)

81

95

Успенка

102

8

Буран




52

Наст (КНР)

84

96

Кирове

102

9

Одынка

23

53

Кызылогиз .

85

97

Жанааул

103

10

Прииртыш

25

54

Дархан (КНР)

89

98

Халон (КНР)

104

11

Акарал

26

55

Байтогас

91

99

Тосты (КНР)

106

12

Чернявка

27

56

Кунэбэ (КНР)

95

100

с/х Ластинский

107

13

Шенгальды

3 1

57

Сарыолен

100

101

Теректабулак

114

14

Даирово

32

58

Кабахэ(КНР)

101

102

Алгадай

124

15

Погран. застава" Акжон"

33

59

Пазальхуны (КНР)

102

103

Им. Джамбула

125

16

Саржира

36

60

Бурабай

103

104

Тарбагатай

125

17

Джамбул

38

61

Покровка

105

105

Шердояк

126

18

Сарыкудук

39

62

Аксуат

107

106

Хардио(КНР)

128

19

Жарсу

44

63

Акжар

108

107

Пункт 4 (КНР)

128

20

Айнабулак

45

64

Шорга

110

108

Пункт5 (КНР)

133

21

Карабулак

48

65

Белая школа

120

109

Бультин(КНР)

135

22

Калинине

61

66

Карасу

121

ПО

Телек (КНР)

136

23

Каратогай

69

67

Курчум

126

111

Хобоксар (КНР)







6-7 баллов




68

Токай

129

112

Пункт 6 (КНР)

141

24

Кабыогатал

23




6 баллов




113

Бэхапа (КНР)

153

25

Скотобаза- 1

28

69

Пржевальск (Кендырлик)

47

114

Вунай(КНР)

203

26

Такыр

28

70

Теректы

50




5-6 баллов




27

Скотобаза-2

35

71

Карашокы

55

115

Тайжузген

79

28

Улькен-Каратал

35

72

Зайсан

55

116

Карасай

93

29

Каратал

35

73

Застава

56

117

3 отд. с/х им. Крупской

100

30

Лесная застава

41

74

Талды

59

118

Чаган-Обо

101

31

Южный

47

75

Спасовка

66

119

Асусай

121

32

Сатпай

48

76

Батпакбулак

67

120

Бозша

121

33

Карашилик

48

77

Сарыший

67

121

Жанаталап

121

34

Аманат

49

78

Безбугы

68

122

Ахметбулак

122

35

Северный

55

79

Сарыбулак

68

123

Комсомол

122

36

Булгарытабыты

56

80

Каракунгей

68

124

Камысты

123

37

Приречное

58

81

Архиповка

69

125

Урунхайка

125

38

Карой

59

82

Ашалы

69

126

Новоберезовка

145

39

Аксиыр

60

83

Жьшанды

74

127

Дойлат (КНР)

147

40

Горное

61

84

Кызылкаин

75

128

Свинчатка

147

41

Майкапчагай

62

85

Караунгур

76

129

Большенарымское

148
  1   2


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница