А. Нурмагамбетов, Н. Н. Михайлова, А. Садыков, В. А. Гапич, А. А. Власова, М. М. Сабитов, М. С. Хайдаров байсорунское землетрясение 12 ноября 1990 г



Скачать 322.75 Kb.
Дата02.05.2016
Размер322.75 Kb.
УДК 550.348.436

А.Нурмагамбетов, Н.Н.Михайлова, А.Садыков, В.А.Гапич, А.А.Власова,

М.М.Сабитов, М.С.Хайдаров

БАЙСОРУНСКОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 12 ноября 1990 г.

Землетрясение произошло на Северном Тянь-Шане в пределах высокоактивной в сейсмическом отношении Кюнгей-Заилийской зоны. В структурно-тектоническом плане его эпицентр находится в зоне сочленения Заилийского антиклинория и смежного с ним Чилико-Кеминского синклинория. Очаг земле­трясения располагается в сложно построенном тектоническом узле, возникшем в зоне сближения и сочле­нения ряда крупных разломов (рис. 1). Особенностью тектоники участка является развитие здесь новооб­разований структуры в виде гравитационно-тектонического опускания клиновидного блока, т.е. возник­новение локальной зоны растяжения в обрамлении напряженных структур, испытывающих поднятие в условиях сжатия. Высокая концентрация палеосейсмодислокаций, в первую очередь, сейсмотектониче­ских, отражающих вспарывание крупных разломов, в сочетании с резкой перестройкой новейшего структурно-тектонического плана, позволяет рассматривать этот участок в качестве вероятной эпицен­тральной зоны катастрофического палеоземлетрясения. Байсорунское землетрясение свидетельствует о существовании длительно развивающихся (остаточных) очаговых зон,



Основные параметры землетрясения были определены по данным станций Казахстана и Кыргыз­стана. Очаг был достаточно хорошо окружен ими, ближайшие станции находились на расстоянии 35 км от эпицентра. Параметры, определенные по региональной сети и по данным ЦСИ ЕССН, в целом согла­суются между собой (табл. 1), кроме оценок глубины:

Таблица!. Основные параметры Байсорунского землетрясения

Сейсм, службы



φΝ

λΕ

h,

км


MLH

MPVA

KP

Mc (CKM)

Mc (СКД)

Kc

ИС АН

КазССР


ЕССН

12-28-51,4

12-28-48.7

42°56'


42°57'

77°56'


78°03'

15-20


3

6.3


6.4

6.5


6.3

14,6


-

6.2


-

6.2


-

14.4


-

Примечание, Mc - магнитуда по коде; Kc - класс по коде.

Рис. 1. Сейсмотектоническая схема района Байсорунского землетрясения в Кюнгей Ала-Тоо



1,2 — тектонические разрывы: 7 — основные — палеозойские, неподновленные, б ·— новейшие, в том числе унаследованные, в — сейсмотектонические); 2 — второстепенные —- новейшие, 6 —- сейсмотектонические); 3 — элементы кинематики: а — сбросы и взбросы (пунктиром обозначено поднятое крыло), б — сдвиги, в — надвиги; 4 — участки концентраций сейсмодислокаций; 5, 6 — эпицентры землетрясений: 5 — известных (I — Чиликского 1889г., II —Жаланаш-Тюпского 1978г.); 6—Байсорунского 1990 г. (штриховой линией показана проекция разрыва в очаге, стрелкой — направление падения плоскости разрыва); 7 — предполагаемые очаги палеоземлетрясений (III — Тургенского, IV — Карасайского. Разломы (цифры в кружках): 1 — Чилико-Кеминский, 2 — Северо-Далашикский, 3 —Бескарагайский, 4 — Байсорун-Чиликский, 5 — Каракезенский, б — Кольсайский, 7 — Северо-Кюнгейский, 8 — Каракиикский, 9 — Сарыбулакский

Рис. 2. Сеть станций сильных движений при Байсорунском землетрясении

1 — аппаратура на скальном грунте; 2 — аппаратура на рыхлом грунте; 3 — эпицентр Байсорунского земле­трясения; 4 — направление разрыва; и — максимальные амплитуды ускорений и скоростей

Рис. 3. Акселерограммы Байсорунского землетрясения на ст. Курменты (прибор ССОРЗ)



Движения почвы были зарегистрированы сетью станций сильных движений Казахстана (21 стан­ция) и Кыргызстана (4 станции). В основном это акселерографы ССРЗ и АСРЗ, велосиграфы ИСО-11М+С-5-С, сейсмографы СМТР. Значения зарегистрированных ускорений и скорости отвечают 3-8 бал­лам по инструментальной шкале. Расположение пунктов сильных движений ИС АН КазССР и значения максимальных амплитуд ускорений и скорости представлены на рис. 2. Самые сильные воздействия полу­чены на ст. Курменты (Δ = 35 км). Акселерограммы по двум горизонтальным компонентам приведены на рис. 3. Максимальная амплитуда по компоненте E-W составляет 537 см/с2 на периоде 0.20 с, длительность больших амплитуд 2.6 с; максимальная амплитуда по компоненте N-S достигла 675 см/с2 на периоде 0.27 с, длительность больших амплитуд 3 с. Рассмотрение азимутального распределения максимальных амплитуд, периодов, а также азимутального годографа tРmах (tP — по методике И.В.Горбуновой [1]) по­зволило сделать вывод о направлении распространения разрыва с запада на восток в близширотном ази­муте.

Макросейсмика, Сотрясениями была охвачена обширная территория, включающая Алма-Атинскую, Талды-Курганскую и Джамбульскую области Казахстана, а также Иссык-Кульскую область республики Кыргызстан. Плейстосейстовая зона землетрясения занимает площадь около 3400 км2. В этой зоне населенные пункты распределены неравномерно, в основном они сконцентрированы на юге, по се­верному побережью Иссык-Куля, и на северо-востоке, у подножия гор.

С наибольшей интенсивностью в 8 баллов землетрясение проявилось в населенном пункте Кутур-ган, находящемся в 20 км к востоку от эпицентра. Этот факт согласуется и с данными о максимальных воздействиях по сильным движениям. Здесь дом из сруба оказался сдвинутым с фундамента на 10 см в одном углу и на 3 см в другом. Сам дом перекосился на 15 см. Печь полностью разрушена, двери переко­сились, стекла полностью рассыпались, дранки срезаны.



Всего было обследовано 209 населенных пунктов (табл. 2). На рис. 4 приведена карта изосейст Бай­сорунского землетрясения. Все они имеют эллипсовидную форму и ориентированы по простиранию ос­новных геологических структур. Изосейсты вытянуты в субширотном направлении, отношение полу­осей 1 : 1.7.

Таблица 2. Макросейсмические данные о землетрясении 12 ноября

№ п/п

Район

Δ, км

№ п/п

Район

Δ, км

№ п/п

Район

Δ, км




8 баллов







5-6 баллов




140

Оттук

156

1

Кутурган

22

69

Каратурук

63

141

Иссык-Куль

158




7-8 баллов




70

Курам

64

142

ДЭУ (Акулен)

160

2

Далашик

25

71

Шалба

65

143

Карасаз

164




7 баллов




72

Прежевальск

67

144

Кайнар

165

3

Ойбулак

26

73

Токтоян

68

145

Бурулдай

175

4

Ойтал

29

74

Оргочор

69

146

Кыз-Кия

176

5

Кутурга

31

75

Шапак

73

147

Чолок

177

6

Курменты

31

76

Раздольное

74

148

Жель Арык

178

7

Фрунзе

32

77

Сюгеты

75

149

Быстровка

187

8

Каменка (Кирг.)

34

78

Соколовка

77

150

Сарыбастау

196

9

Беловодское

35

79

Алма-Ата

77

151

Малоархангельское

217

10

Курменты (Каз.)

35

80

Тасбаз

78




4 – 5 баллов




11

Сарыбулак

36

81

Бозучук

79

152

Иссык

49

12

Жинишке

38

82

Ак-Булак

80

153

Талгар

58

13

Кольсай

39

83

Ак-Булан

82

154

Новоалексеевка

66

14

Урочище Кырчин

40

84

Жениш

82

155

Кырбалтабай

68




6-7 баллов




85

Советское

83

156

Панфилово

71

15

Кичи-Урюкты

26

86

Каменка (Каз.)

85

157

Куликовка

77

16

Орто-Урюкты

28

87

Актерек

87

158

Каскелен

101

17

Чон-Урюкты

28

88

Ширганак

95

159

Жанатурмыс

101

18

Хутор

30

89

Жанаулы

102

160

Шошанай

123

19

Ананьево

36

90

Булексаз

102

161

Чырпыкты

125

20

Кошара

38

91

Аксай

103

162

Сумбе

131

21

Шаты

42

92

Пер. Кегенский

109

163

Шиен

157

22

Саты

44

93

Боконбаево

126

164

Тегасты

174

23

Ичке-Су

45




5 баллов




165

Сергеевка

177

24

Семеновка

45

94

Тургень

50

166

Текес

180

25

Талды-Су

48

95

Каракемир

51

167

Нарынкол

191

26

Григорьевка

49

96

Акший

61

168

Орловка

197

27

Ходжояр

49

97

Тескенсу

61

169

Токмак

210

28

Куочи

52

98

Енбек

64

170

Красногорка

221

29

Корумды

54

99

Ырдак

65




4 балла




30

Темировка

55

100

Александровка

67

171

Им. Фрунзе

78

31

Карабулак

56

101

Бартогай

67

172

Каратоган

84

32

Чон-Таш

59

102

Ташкенсаз

68

173

Николаевка

92

33

Жаланаш

63

103

Малыбай

69

174

Джандосово

106

34

Тогузбулак

70

104

Чилик

70

175

Фабричный

118

35

Кенсу

81

105

Кенсу

71

176

Узунагач

127




6 баллов




106

Отрадное

71

177

Карасу

134

36

Песчаное

38

107

Теплоключенка

71

178

Таран

135

37

Маяк-2

40

108

Сарыкамыш

72

179

Джамбул

137

38

Николаевка

44

109

Покровка

73

180

Подгорное

137

39

Маяк-1

46

110

Сарытологой

74

181

Аксенгир

138

40

Минбулак

50

111

Керегеташ

76

182

Ст. Узун-Агач

139

41

Михайловка

51

112

Дархан

76

183

Сарыжаз

143

42

Сарыдобе

52

113

Жергез

80

184

Мал. Аксу

143

43

Долон

53

114

Кокпек

81

185

Каракастек

144

44

Арал

56

115

Кызылжиде

84

186

Чунджа

144

45

Алгабас

56

116

Зындан

86

187

Самсы

146

46

Липенка

56

117

Чон-Джаргылчак

94

188

Бол. Аксу

146

47

Тепке

57

118

Чон-Сарыой

96

189

Прудки

147

48

Корумды

60

119

Спорт. база Тамчи

101

190

Тогузбулак

148

49

Каракол

62

120

Тосор

103

191

Чарын

148

50

Чонтогузбай

63

121

Чоктал

110

192

Ават

151

51

Орлиное

64

122

Кегень

111

193

Ташкарасу

153

52

Жилбулак

64

123

Каркар

113

194

Кокпак

167

53

Комсомол

65

124

Темирлик

114

195

Таргап

168

54

Санташ

67

125

Капчагай

114

196

Дегерес

168

55

Жайдакбулак

72

126

Каджисай

115

197

Покровка

171

56

Бозтери

74

127

Тамчи

117

198

Бериктас

175

57

Сару

75

128

Тон

121

199

Долатты

180

58

Чолпон-Ата

77

129

Ур. Коргон

123

200

Жаманты

186

59

Долинка

86

130

Туюк

125

201

Актерек

195

60

Бестюбе

87

131

Большевик

131

202

Кочкорка

201

61

Баетовка (Якорь)

88

132

Торуайгыр

137

203

Белашово

224

62

Тадды

90

133

Кара Too

139




3 – 4 балла




63

Жилысай

90

134

Шорбулак

139

204

Шилибастау

200

64

Курское

92

135

Барбулак

142

205

Горный

206

65

Узунбулак

95

136

Конуролен

147




3 балла




66

Барскаун

98

137

Каратала

148

206

Рославль

218

67

Орнок

99

138

Сарыкымыш

148

207

Отар

222

68

Аксай

134

139

Карашаар

152

208

Гвардейский

223



















209

Кенен

231





Рис. 4. Карта изосейст Байсорунского землетрясения

1 — балльность; 2 — изосейста; 3 — инструментальный эпицентр



Рис. 5. Определение макросейсмической магнитуды по палетке Т.Г.Раутиан

Рис. 6. График повторяемости афтершоков Байсорунского землетрясения по станции Саты (1) и по каталогу афтер­шоков (2)

По макросейсмическим данным были оценены некоторые параметры очага и среды. Для определе­ния глубины очага h и коэффициента затухания ν использована палетка [2, с.25]. При I0 = 8 баллов получили следующие значения: ν = 5.0; h = 30 км. Аналогичную оценку глубины h = 30 км дает использо­вание макросейсмической палетки Н.В. Шебалина [2, с. 26].

Определение макросейсмической магнитуды ММ проводилось по методике [3]. Величина ММ ока­залась равной 6.7, т.е. несколько выше инструментально определенной магнитуды MLH, Это завышение, по-видимому, связано с аномально высоким затуханием интенсивности сотрясений с расстоянием и, как следствие этого, кривой затухания, отличающейся по форме от калибровочной кривой, положенной в основу макросейсмической палетки (рис. 5).

Оценка горизонтальной протяженности очага lх по макросейсмическим данным проведена по фор­муле Н.В.Шебалина lх = dlmax- dlmin, где dlmax и dlmin — максимальный и минимальный диаметр первой изосейсты. Получено значение lх = 24 км. По средней зависимости между lх и магнитудой сильных земле­трясений Средней Азии и Казахстана lg lх = 0.6 Μ — 2.5, lх = 20 км.



Рис. 7. Схема эпицентров афтершоков


Рис, 8. Глубинные разрезы вдоль I (а) и II (б) плоскостей


Афтершоки. Землетрясение сопровождалось большим числом повторных толчков, начавшихся уже через несколько минут после главного толчка. Список афтершоков за 3.5 месяца включает 119 толч­ков. Анализ показал, что имеющейся сетью станций была обеспечена представительная регистрация афтершоков с КР ≥6.5. Наиболее сильным из афтершоков явилось землетрясение 28 декабря 1990 г. с КР= 11.7. Его очаг находился вблизи гипоцентра главного толчка на той же глубине. Оно ощущалось в ближайших населенных пунктах интенсивностью до 4 баллов. График повторяемости афтершоков ха­рактеризуется значением |γ| = 42 (рис. 6). Как известно, для афтершоков обычно характерна повышен­ная крутизна графика повторяемости по сравнению с "фоновой" сейсмичностью. Однако при Байсорун­ском землетрясении этого не наблюдается. Проведенный анализ пространственного распределения аф­тершоков позволил установить размеры объемной области, вовлеченной в процесс разрушения. Так, по глубине афтершоки занимают диапазон от 0 до 20 км. Линейные размеры с запада на восток (вдоль основной плоскости разрыва) составляют 15 км, при учете удаленных афтершоков — до 40 км. С севера на юг длина области афтершоков 20 км. На рис. 7 и 8 представлены карта эпицентров и глубинные разре­зы по афтершокам.





Рис. 9. Графическое изображение механизма очага Байсорунского землетрясения

/ — модальные линии Р-волн; 2 — оси сжатия, растяжения, промежуточные напряжения; 5 -— область волн сжатия; 4 — проекция очага землетрясения

Рис. 10. Очаговый спектр Байсорунского землетрясения, полученный по записям ЧИСС "Талгар"

Механизм очага. Механизм очага Байсорунского землетрясения определен по 87 станциям. Помимо материалов ИС АН КазССР, к решению привлекались данные Сейсмологического бюллетеня, ОМЭ ИФЗ АН СССР, ИС АН КиргССР, Сейсмологического бюро Синьцзян-Уйгурского автономного района КИР. Графическое изображение механизма для нижней полусферы приведено на рис. 9. Решение показало, что в очаге произошел сдвиг с очень незначительной сбросовой компонентой по падению плоскостей разры­вов. Оси напряжения сжатия и растяжения ориентированы близгоризонально. Плоскости разрыва в очаге круто падающие. Одна из них имеет меридиональное простирание, другая, принятая при комплекс­ном анализе различных сейсмологических и геологотектонических данных за действующую — широтное. Следует отметить, что разрыв в очаге был, по всей вероятности, сложный, о чем свидетельствует характер записи на станции Медео, где перед волной, которая прослеживается в первых вступлениях на всех ос­тальных станциях, видно слабое вступление противоположного знака. Такой вид записи характерен для высокочувствительных станций. По записям сильных движений можно предположить дискретный харак­тер излучения от сложного разрыва с субочагами. Результаты определения механизма Байсорунского землетрясения приведены в табл. 3.

Механизмы очагов афтершоков Байсорунского землетрясения характеризуются в основном взбро-совыми и взбросо-сдвиговыми типами подвижек. Для некоторых из них механизмы определены груп­повым способом. Первый афтершок с КP = 11.1, происшедший через 12 мин после главного толчка, имел взбросовый тип подвижки, субширотное простирание плоскостей разрывов при падении одной из них на север, другой — на юг. Аналогичный механизм имеют еще четыре афтершока, происшедшие 12 и 13 но­ября 1990 г. Это хорошо согласуется с тем, что следует из пространственного анализа распределения аф­тершоков; у афтершоков при том же простирании плоскости, что и у главного толчка, наклон навстречу плоскости главного толчка.

Оси напряжения сжатия в очагах афтершоков ориентированы близмеридионально и имеют угол наклона к горизонту 0-30°. Оси напряжения растяжения имеют близширотное простирание и угол на­клона к горизонту 40-80°.

Очаговый спектр главного толчка. Определение очагового спектра проводилось по записям стан­ции ЧИСС "Талгар" методом сейсмической коды (рис. 10). Полученный спектр относится к первому типу по форме спектра, т.е. состоит из плоской части с уровнем пропорциональным сейсмическому моменту М0= 1.26·1025 дин·см, имеет одну угловую частоту f0 = 0.37 Гц, lgES (Дж)= 15.3, ησ = 480·105 Па. Норми­рованная угловая частота, введенная в работе [4], оказалась равной 3.6 Гц, что больше средних значе-

Таблица 3. Параметры механизма очага



Оси главных напряжений

Нодальные плоскости

Т

N

Ρ

NP1

NP2

PL

AZM


PL

AZM

PL

AZM

STK

DP


SLIP

STK

DP

SLIP

3

225

75

327

15

136

180

82

-11

271

77

-171

ний для данного региона, равных 1.7-2.3 Гц. По модели Бруна был рассчитан радиус очага r = 2.34Vs/2πf. При Vs = 3.5 км/с он составляет 3.5 км, длина очага 7 км. Эта величина оказалась меньше, чем по афтер­шокам и по результатам макросейсмических исследований.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горбунова И.В. Об интерпретации сейсмических волн

Ρ и S от землетрясений с протяженным очагом// Интерпретация сейсмических наблюдений. М,: Наука, 1983.С.88-101.

2. Новый каталог сильных землетрясений на террито-

рии СССР с древнейших времен до 1975 г. / Отв. ред. Н.В.Кондорская, Н.В.Шебалин. М.: Наука, 1977. С.17-18.

3. Раутиан Т. Г. Макросейсмическое проявление земле-

трясений и очаговые спектры// Колебания грунта и сейсмический эффект при землетрясениях. М.: Наука, 1982. С.74-81. (Вопр. инж. сейсмологии; Вып. 23).

4. Хайдаров М.С. Динамические параметры очагов землетрясений Северного Тянь-Шаня по коде-волнам// Сейсмичность и прогнозирование земле­трясений в Казахстане. Алма-Ата: Наука, 1983. С.86-93. Т.1.




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

    Главная страница