Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Макросейсмические аспекты сейсмической опасности
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Макросейсмические аспекты сейсмической опасности"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ЗЕМЛИ им. О.Ю. ШМИДТА

На правах рукописи

Татевосян Рубен Эдуардович

МАКРОСЕЙСМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ

Специальность 25.00.10 -геофизика, геофизические методы поиска полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва 2004

Работа выполнена

в Институте физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Ю.К. Чернов

доктор физико-математических наук А.С. Алешин

доктор геолого-минералогических наук Ю.К. Щукин

Ведущая организация: Геологический институт РАН

Защита состоится: 8 декабря 2004 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д.002.001.01 Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН) по адресу: 123995, Москва, Б. Грузинская, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФЗ РАН

Автореферат разослан 3 ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат физико-математических наук

гоон , ^

г\т

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В самом общем понимании сейсмическая опасность - это угроза зданиям, имуществу и самой человеческой жизни, связанная с землетрясениями. Оценка сейсмической опасности многоэтапная мультидисциплинарная проблема.

Актуальность. Основой практически всех этапов работ по оценке сейсмической опасности служат каталоги землетрясений. Чем более длительный интервал времени представлен в них, тем обоснованнее оценка сейсмической опасности. Инструментальные каталоги охватывают около 100 лет наблюдений для сильнейших землетрясений и не превышают 40 лет для землетрясений в интервале магнитуд 5.5-6.5. Между тем, примеры катастрофических землетрясений во всем мире, в том числе и на территории России (Нефтегорск, 1995; Алтай, 2003) показывают, что период повторяемости сильнейших землетрясений часто существенно дольше. Единственным массовым источником информации о сейсмичности за столь длительные интервалы времени являются макросейсмические данные. В связи с этим макросейсмические исследования сейчас активно развиваются во многих странах.

Уравнение макросейсмического поля, связывающее магнитуду и глубину очага с интенсивностью на поверхности, вполне удовлетворительно описывает макросейсмический эффект на больших расстояниях от очага, но в эпицентральной области часто оказывается не точным. Поэтому актуальным является вопрос: «Какие очаговые факторы влияют на интенсивность сотрясений?»

Цель исследования. Повышение эффективности использования макросейсмики в задаче оценки сейсмической опасности за счет совершенствования информационного обеспечения исследований и выяснения очаговых факторов, влияющих на формирование макросейсмического эффекта.

Основные защищаемые положения.

1. Анализ социально-культурных условий в стране является необходимым элементом исследований по оценке точности и полноты современных знаний об исторической сейсмичности.

2. Использование макросейсмических данных о современных сейсмических событиях и применение сравнительного анализа существенно повышает достоверность исторических землетрясений.

еородашмия!ьнм£ шетров

БИБЛИОТЕКА

3. Корректно проведенные макросейсмические исследования позволяют получить для ряда районов точность локации очага землетрясения, превышающую соответствующую инструментальную точность, даже при современном развитии инструментальной сейсмологии.

4. Выбор пространственных рамок, в, которых необходимо проводить исследование сейсмичности для надежной оценки сейсмической опасности, может быть основан на подходах, развиваемых в теории самоорганизации.

5. Методика составления каталога ощутимых землетрясений должна обеспечивать воспроизводимость результата, что является показателем его объективности.

Научная новизна. Предложены и применены новые подходы и конкретные методы независимой оценки надежности, полноты и точности макросейсмических каталогов землетрясений, что повышает достоверность оценок сейсмической опасности в целом. Использование данных о современных событиях позволило уточнить параметры отдельных исторических землетрясений. Полное и четкое описание примененных процедур обработки исходной макросейсмической информации улучшило однородность каталогов и повысило объективность заключений по макросейсмическим данным. Сопоставление макросейсмического эффекта со структурой очагов сильных землетрясений близких по магнитуде позволило продвинуться в понимании факторов, влияющих на формирование макросейсмического поля.

Практическая значимость. Знание о надежности, полноте и точностях макросейсмических каталогов, а также факторов, определяющих формирование макросейсмического эффекта, позволяют адекватно оценить сейсмическую опасность, что является основой уменьшения ущерба от сейсмических катастроф. Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Всесоюзных конференциях (Суздаль, 1986; Звенигород, 1988); Международном симпозиуме по анализу сейсмичности и сейсмическому риску (Бехине, 1989); Генеральных Ассамблеях ЕСК (Барселона, 1990; Афины, 1994); Генеральных Ассамблеях МГГС (Вена, 1991; Боулдер, 1995); Международной конференции, посвященной 5-летию Спитакского землетрясения (Севан, 1993); встречах рабочих групп по Каталогу землетрясений для Центральной и Юго-Восточной Европы (Ганновер, 1995) и проекту

Basic European Eearthquake Catalogue and Database (Милан, 1995); Международном семинаре НАТО «Историческая сейсмичность Кавказа» (Цахкадзор, 1996); Международной конференции «Сейсмическая опасность и уменьшение сейсмического риска» (Ереван, 1998); Всероссийской конференции «10 лет РФФИ» (Москва, 2002); Международной школе по геофизике (Эриче, 2002); на Проблемном совете ОИФЗ РАН (Москва, 2002; 2003); Международной конференции «Строение и живая тектоника» (2003); Научном совете Армянской Ассоциации Сейсмологии и Физики Земли (Ереван, 2003), Международном геологическом конгрессе (Флоренция, 2004), Международной конференции «Вызовы геомагнетизму, аэрономии и сейсмологии в XXI веке» (Тортоза, 2004).

Основные результаты диссертации изложены в 61 публикации.

Вклад автора Наблюдения. Автор принимал участие в эпицентральных сейсмологических экспедициях ОИФЗ РАН (1984, 1988-89, 1990, 1991, 1994, 1995); возглавлял макросейсмические обследования Каребасского (1999, Иран), а также Сальского (2001) и Нижнекубанского (2002) землетрясений на территории России.

Методы. Предложены и опробованы методы: а) разделения сейсмичности на сосредоточенную и рассеянную пространственные компоненты (авторское свидетельство совместно с С. С. Арефьевым и Н.В. Шебалиным); б) составления однородного макросейсмического каталога землетрясений на основании разнородных исходных данных (автор); в) использования макросейсмических данных о современном землетрясении для уточнения параметров исторических сейсмических событий (автор); г) расчета и введения поправок для согласования определения параметров землетрясений по региональной и плотной временной инструментальной системам наблюдений (автор).

Обработка и анализ. В соавторстве составлены макросейсмические каталоги землетрясений а) Ставрополя, б) Поволжья, в) Кавказа, г) Загроса. Построены карты изосейст и определены параметры Карпатского (1802), Сальского (2001), Нижнекубанского (2002) землетрясений. В соавторстве составлены инструментальные каталоги афтершоков землетрясений: Спитакского (1988), Рачинского (1991) и др. Предложена детальная структура очаговой зоны Спитакского и Рачинского землетрясений (в соавторстве).

Благодарности Автор рад возможности выразить глубочайшую признательность своему первому Учителю - Николаю Виссарионовичу Шебалину; друзьям и коллегам, с которыми пройдены непростые эпицентральные экспедиции - С. С. Арефьеву, К.Г. Плетневу, П.А. Алексину, А.Э. Петросяну; Н.Г. Мокрушиной за ее кропотливый труд в библиотеках по поиску оригинальных исходных данных; Ж.Я. Аптекман, Ф.Ф. Аптикаеву, И.П. Добровольскому - за постоянный интерес к работе и ценные обсуждения. Большое спасибо Максу Стукки и Армандо Систернасу - автор с благодарностью вспоминает их поддержку.

ВВЕДЕНИЕ

В главе 1 приведен анализ истории макросейсмики в России. Определен круг вопросов составивших содержание диссертационной работы.

В главе 2 социально-культурные условия в стране рассматриваются как фактор, определяющий полноту современных знаний об исторической сейсмичности. На основании анализа этого фактора оценена потенциальная глубина исследований методами исторической сейсмологии в России. Макросейсмические аспекты оценки сейсмической опасности особенно значимы при освоении малоактивных территорий, таких как Русская платформа. Предложены принципы создания каталогов землетрясений для малоактивных районов, составлен каталог землетрясений Поволжья.

Остро стоит проблема оценки полноты и точности каталогов исторических землетрясений. Сравнительный анализ современных ощутимых землетрясений и исторического материала дает адекватное представление о полноте каталога и надежности содержащихся в нем параметров. В главе 3 предлагается метод использования макросейсмических данных о современном землетрясении для уточнения параметров отдельных исторических сейсмических событий и для оценки полноты исторических данных в целом. Метод реализован на конкретных примерах.

В главе 4 на примере Ставропольского края показано, что выбор пространственных рамок для оценки сейсмической опасности может быть сделан с использованием идей нелинейной неравновесной термодинамики. Применимость этих подходов к описанию региональной сейсмичности рассматривалась диссертантом в 1986 г. в кандидатской диссертации «Структурные особенности

сейсмичности Кавказа». Теперь же рассматривается возможность их применения в задачах оценки сейсмической опасности.

В главе 5 показано, что значимые для построения глобальных сейсмотектонических моделей и оценки сейсмической опасности выводы, могут быть получены исключительно по макросейсмическим данным. Исследуется характер взаимодействия Аравийской и Евразийской плит на участке Загроса (Иран).

Фундаментальной проблемой макросейсмики является выяснение того, какие факторы ответственны за то, что при близких параметрах очага одни землетрясения оказывается более разрушительными, чем другие. Сравнение Спитакского и Рачинского землетрясений с М=7 (глава 6), показывает, что макросейсмический эффект зависит от структуры очага и общей геодинамической ситуации.

1. ОБЗОР МАКРОСЕЙСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В РОССИИ

Анализируется развитие идей и методов макросейсмического обследования отдельных землетрясений и составления макросейсмических каталогов.

Детально рассмотрен современный этап макросейсмических исследований (к нему отнесены работы последних 20 лет). В это время развивались два взаимодополняющих направления исследований: экстенсивное и интенсивное. Подробно представлены исследования, выполненные в обоих направлениях.

1.1. История макросейсмики - не просто последовательность публикаций исторических каталогов землетрясений, а развитие и смена господствующих представлений о том, что является задачей макросейсмики и каковы возможные пути ее решения. Анализ истории макросейсмических исследований в России позволяет яснее представить себе сегодняшнее состояние проблемы и перспективы дальнейшего развития.

В истории Российской макросейсмики можно выделить следующие этапы.

Доинструментальный / Географический этап (1850-1902). Во второй половине XIX века на территории Российской Империи и в непосредственной близости от ее границ происходят сильнейшие землетрясения: Арарат, 1840; Шемаха, 1859; Эрзрум, 1859. Они вызвали широкий общественный резонанс и фактически

спровоцировали начало сейсмологических исследований в России. В качестве примера, наиболее полно отразившего основные достижения этого этапа, рассмотрена публикация И.В. Мушкетова [1890] по Верненскому землетрясению 1887 г.

В 1893 г. был опубликован первый полноценный каталог землетрясений России [Мушкетов, Орлов, 1893], составленный для выявления закономерностей в географическом распределении землетрясений. Работа во многом основана на первоисточниках. Достижениями доинструментального этапа являются детальные исследования отдельных сильнейших землетрясений и создание первого описательного каталога землетрясений Российской Империи. Окончанием доинструментального этапа следует считать 1902 г., когда в Санкт-Петербурге была организована Постоянная Центральная Сейсмологическая Комиссия (ПЦСК): ее основной задачей было проведение инструментальных наблюдений.

Раннеинструментальный этап (1902-1914). С 1902 г. стали выходить ежегодные бюллетени сети сейсмических станций. Макросейсмические и инструментальные сведения приводились в них на равных. К сожалению, вскоре у сейсмологов возникло впечатление (во многом иллюзорное), что инструментальные данные несравненно более точны и самодостаточны для полноценного исследования землетрясений. В связи со сменой руководства ПЦСК в 1912 г. макросейсмическая информация заняла явно вспомогательное место. Достижением раннеинструментального этапа явилось то, что сбор, систематизация, хранение и распространение макросейсмических и инструментальных сведений о землетрясениях были поставлены на регулярную основу. Окончанием этапа можно считать 1914 г., когда наступила череда политических и социальных потрясений, фактически прервавших исследования землетрясений в России вплоть до середины 1920-х годов.

Региональный этап (1925-1961). Крупных достижений, сопоставимых с работами И.В. Мушкетова и А.П. Орлова, в этот период не было. Однако в связи с возникновением разрушительных землетрясений как, например, Ленинаканское (1926) и Крымское (1927), интерес общественности к сейсмической истории в середине 1920-х годов был очень высок. Основным достижением этапа явилось составление ряда региональных каталогов. Они продолжили накопление макросейсмической информации, начало которому было

положено каталогом Мушкетова и Орлова. Была подготовлена почва для перехода к следующему, качественно новому этапу в макросейсмическом исследовании землетрясений. Проблема, возникшая на этом этапе, связана с масштабным уровнем работ. В каждом регионе данные собирались, систематизировались и анализировались в соответствии с различными методами и процедурами. Накапливался разнородный материал. Окончание этапа можно приурочить к публикации статьи Н.В. Шебалина [1961] «Балльность, магнитуда и глубина очага землетрясений» в первом издании «Землетрясения в СССР», ставшем затем ежегодником. Эта публикация фактически закладывает начало создания параметрических исторических каталогов в России.

Параметрический этап (1962-1982). Статья Н.В. Шебалина не только предлагала набор формул, по которым можно было определять параметры землетрясения на основании исходных словесных описаний, но и идеологию создания параметрических каталогов. Ее основным положением было то, что на основании абсолютно любого сообщения о сейсмическом событии, независимо от того, насколько оно полно или надежно, могут быть определены параметры землетрясения. Проблема лишь в том, чтобы разумно оценить точность параметризации. Наиболее последовательное воплощение эта идеология нашла в одном из крупнейших проектов в области сейсмологии в СССР - [Новый каталог ..., 1977]. В 1982 г. была опубликована его американская версия, которая включала исправления и дополнения, сделанные редакторами русского издания. Именно она и рассматривается в качестве наивысшего достижения параметрического этапа и, в то же время, отмечает его окончание.

От предшествующего этапа «Новый каталог...» унаследовал региональный принцип организации работы: под одной обложкой опубликованы 14 каталогов. Тем не менее, ответственным редакторам удалось добиться довольно высокой степени стандартизации в методике обработки данных и представлении результатов.

Поздне- и постсоветский этап (1982-2002). В поздне- и постсоветский этап развивались два взаимодополняющих направления: экстенсивный (составление каталогов для относительно больших территорий при поверхностном анализе отдельных событий в нем) и интенсивный (детальные, исследования

важнейших землетрясений). Экстенсивное направление было связано с крупными международными и российскими проектами такими, как Global Seismic Hazard Assessment Project (GSHAP) и Сейсмическое районирование Северной Евразии Уточнялись параметры, исключались ложные и добавлялись пропущенные события в уже опубликованных каталогах. Как правило, для этого не привлекались новые оригинальные источники информации, поэтому часто оставалось непонятным, на каком основании осуществляется правка.

1.2. Интенсивное направление исследований на современном этапе связано с принципиальным изменением в понимании значения качества и надежности самих источников информации об исторических землетрясениях. Наиболее полно и последовательно эти новые идеи были сформулированы в международном проекте Basic European Earthquake Catalogue and Database (BEECD). В частности, было дано четкое определение, что является информационным обеспечением каталогов и была предложена оригинальная шкала для его формальной оценки. В качестве примера исследования, выполненного в соответствии со стандартами BEECD, рассмотрена публикация [Tatevossian et al., 1997], посвященная изучению Ахалкалакского землетрясения 1899 г. В ней показано, что, даже ограничиваясь только проверкой известных ранее источников информации, можно получить существенно новое знание. При этом однако выпадает важный элемент работы - поиск первоисточников.

1.3. В качестве экстенсивного исследования анализируется работа [Shebalin, Tatevossian, 1997], посвященная принципам создания каталога сильных землетрясений для тестового полигона «Кавказ» в рамках проекта GSHAP. Экстенсивный подход, в том виде, как он применялся для Кавказа, приемлем для высокоактивных областей. Для малоактивных областей, где цена каждого отдельного события высока, такой подход чреват принципиальными ошибками.

В обсуждении подведены следующие итоги главы 1. Развитие макросейсмики шло от экспедиционного изучения отдельных сильных землетрясений и создания дескриптивных каталогов в сторону составления параметрических каталогов. Безусловным достижением принципа тотальной параметризации явилось превращение макросейсмики из описательной, вспомогательной сейсмологической дисциплины в один из основных методов

количественной оценки сейсмической опасности. Чрезмерное увлечение параметризацией при определенном пренебрежении к качеству исходных данных, снижало надежность итоговых оценок. Уточнения и дополнения к опубликованным каталогам не изменили ситуацию существенным образом. Новые перспективы в исследовании исторических землетрясений связаны с более тщательным анализом первоисточников и более полным их использованием.

С самого начала параметрического этапа (1961 г.) была принята модель, на основании которой предложены уравнения макросейсмического поля. Составляя каталоги в разных регионах, определяли и подставляли в уравнения соответствующие региональные коэффициенты поглощения, а сам же вид уравнений оставался неизменным. Модель казалась настолько удачной, что дальнейшее обсуждение факторов, ответственных за макросейсмический эффект, представлялось бессмысленным.

На современном этапе остается ряд проблем фундаментального характера, решение которых будет предложено в последующих главах.

Выводы:

1. Пространственные рамки исследования задаются произвольно. Они могут оказаться неудачными с сейсмотектонической точки зрения. При составлении каталога для региона «Кавказ» было предложено создавать дополнительный файл, для включения в него приграничных событий, но принципиально это вопрос не решает. Необходимо иметь способ оценки того, насколько корректно определены пространственные рамки исследования.

2. Достижением современного этапа является оценка информационного обеспечения каждой строчки каталога, как это было сделано при составлении каталога для Кавказа, но задачи повысить эту обеспеченность не ставилось (например, путем целенаправленного поиска первоисточников). Это неприемлемо для малоактивных территорий, где цена каждого сейсмического события чрезвычайно велика для оценки сейсмической опасности.

3. Потенциальная глубина исследования не оценивается каким-либо независимым способом и поэтому не ясно, следует ли удовлетвориться полученным результатом, или осталась нереализованной возможность продвинуться дальше вглубь истории.

4. Уточнение параметров землетрясений связывается с уточнением эмпирических коэффициентов в уравнении макросейсмического поля. Попытки выяснить физические признаки, контролирующие формирование макросейсмического эффекта, практически не предпринимаются.

2. СЕЙСМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ МАЛОАКТИВНЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Социально-культурные условия в России со времени основания первого Русского государства рассмотрены как фактор, определяющий полноту исторических каталогов землетрясений. От этого фактора зависит возможность записать сведения об историческом землетрясении и сохранить их в оригинальном виде в течение длительного промежутка времени. Так оценена потенциальная глубина исторической сейсмологии в России.

На примере Русской платформы рассмотрены специфические проблемы исследования исторической сейсмичности малоактивных территорий. Часто оказывается гораздо важнее (и сложнее) правильно идентифицировать саму природу события (оползень, карст, либо иное экзогенное событие), чем формально оценить его параметры. Единственный путь повышения надежности каталогов исторических землетрясений - это работа с первоисточниками: каждый последующий этап интерпретации является потенциальным источником искажений исходных данных.

2.1. Понимание полноты знаний о сейсмической истории исследуемой области - важнейший элемент адекватной оценки сейсмической опасности. Носителем сейсмической истории являются каталоги землетрясений. События, основанные на макросейсмическом материале, представляют самую продолжительную часть этой истории и, соответственно, несут большую смысловую нагрузку, хотя инструментальные каталоги содержат много больше землетрясений. Обычно полнота каталога определяется по графику повторяемости землетрясений: представительными для данного интервала времени считаются события, лежащие в прямолинейной части графика. То, что представительность выборки определяется по самой этой выборке, в сочетании с некоторыми априорными допущениями (например, о линейности графика повторяемости), представляется методически сомнительным. Кроме того, в малоактивной области построение

графика повторяемости даже технически может быть нереализуемо. Предложено оценивать потенциальную глубину исследований исторической сейсмичности России из общих геополитических и социально-культурных обстоятельств, благоприятных (либо неблагоприятных) для того, чтобы записать сведения об историческом землетрясении в момент его возникновения и сохранить эту запись в оригинальном виде в течение длительного промежутка времени.

Эта информационная цепочка зависит от обстоятельств социально-культурного характера. Наличие письменности повышает шансы записать событие. Высокий культурный уровень общества порождает любознательность к природным явлениям: в таком обществе высока вероятность, что даже не катастрофическое землетрясение будет упомянуто, как событие, достойное внимания. Составлена таблица важнейших социально-культурных событий, имеющих прямое отношение к оценке потенциальной глубины сейсмической истории.

Таблица 2.1. Важнейшие социально-культурные события в России

Дата Событие

X век Распространение славянской письменности

1037 В Киеве составлена первая Русская летопись. Всего известно около 1500 летописей, из которых сохранилось 35: они опубликованы в Полном собрании Русских летописей (1841-1982)

1147 Основана Москва. Уже в 1177 г. пожар практически полностью уничтожил город. Такое происходило неоднократно. Даже спустя 30 лет после пожара 1571 г., территория Москвы оставалась вдвое меньше, а население в 8 раз меньше, чем перед пожаром. Это продолжалось до 1820-х, когда вместо деревянных домов началось строительство каменных

1408 Составлена первая общерусская летопись. Она сгорела в 1812 г. вместе со всем собранием рукописей Московского общества любителей истории и русских древностей

около 1460 Москва становится столицей России. С этого времени исторические документы и архивы оседают здесь вплоть до 1703 г., когда будет основана новая столица

01.03 1564 Издана первая печатная книга в России

1621 Вышла первая рукописная газета (всего несколько номеров в 1 экземпляре)

1626 Сгорел крупнейший архив в Кремле

Дата Событие

1681 Основано первое высшее учебное заведение: славяно-греко-латинская академия

15.12 1702 Вышел первый номер печатной газеты

16.05 1703 Основан Санкт-Петербург - новая столица России и будущая столица Российской академии наук, Русского географического общества, Постоянной центральной сейсмологической комиссии

1714 Открылась первая публичная библиотека в Санкт-Петербурге

1724 Создан первый «профессиональный» архив - архив министерства иностранных дел

27.12 1725 В Санкт-Петербурге основана Российская академия наук ,

1728 Основан первый научный архив России - архив академии наук

1755 Основан Московский университет: его публичная библиотека открылась в 1756 г.

1812 Нашествие Наполеона на Москву: - из 20.5 тысяч книг и рукописей, находившихся в библиотеке Московского университета, уцелели 51 книга и 12 рукописей; - сгорел архив Карамзина, автора «Истории государства Российского»; - сгорел архив Калайдовича, одного из основателей архивного дела в России; - сгорел архив Бантыш-Каменского, одного из первых российских архивистов; - сгорели знаменитый архив и библиотека Мусина-Пушкина

1862 В Москве основана Румянцевская публичная библиотека (нынешняя Российская Государственная библиотека). В 1995 г. она содержала 39 000 000 единиц хранения

Из таблицы следует, что, хотя начиная с 1700-х годов формируются социально-культурные условия в целом благоприятные для регулярной записи сообщений о землетрясениях, и спустя столетие не исключены пропуски землетрясений в каталогах, связанные с уничтожением источников информации.

2.2. Многие катастрофические землетрясения последних десятилетий происходили в местах, считавшихся ранее асейсмичными или, по крайней мере, малоактивными. Достаточно упомянуть такие землетрясения с магнитудами 7 и выше, как Газлийские (1976, 1984), и Нефтегорское (1995). Есть случаи менее сильных событий, происшедших в платформенных областях,

считавшихся практически асейсмичными: например, 6-балльное Сальское землетрясение 2001 г. (М$=4.6), происшедшее на Русской платформе. В результате резко изменилось отношение к сейсмической опасности малоактивных территорий. Если ранее их считали практически асейсмичными, то теперь господствует тенденция к повсеместному повышению опасности. В малоактивных областях имеется особенность, заключающаяся в почти полном отсутствии инструментальных определений параметров землетрясений в каталогах, что связано как с действительно низкой активностью, так и с отсутствием достаточно плотных региональных сетей сейсмических станций. Поэтому сведения об исторической сейсмичности приобретают чрезвычайное значение.

Цель настоящего раздела - оценка параметров исторических землетрясений в районе Среднего Поволжья на основании первичных макросейсмических описаний. Учитывая инженерно-геологические особенности района (активное развитие оползневых и карстовых процессов), особое место уделено идентификации природы событий: для оценки сейсмической опасности принципиален вопрос, является ли данное событие именно тектоническим землетрясением, или оно связано с экзогенными процессами. Проведен анализ существующих на настоящее время исторических каталогов землетрясений Среднего Поволжья на предмет их полноты и надежности, а также степени использования в них первоисточников.

Схема взаимоотношений публикаций на тему исторической сейсмичности Среднего Поволжья показана на рисунке 2.1. На первоисточники претендуют источники, располагающиеся в нижней части рисунка. Ситуация критическая: исследования исторической сейсмичности в основном базируются либо на неоригинальных сводках, либо на непроверяемых источниках информации.

Рисунок 2.1. Работы, посвященные исторической сейсмичности Среднего Поволжья и их источники информации. Пунктиром показаны публикации, не содержащие в явном виде каталоги землетрясений. Работы, могущие считаться первоисточниками, показаны в прямоугольных рамках.

Представление о проделанной работе по поиску первоисточников дает таблица 2.2 (показаны только источники для периода времени до 1930 г.).

Таблица 2.2. Список использованных источников, упорядоченный в хронологическом порядке._

Год

Название источника

1839

Саратовские губернские ведомости, № 28

1841

Леопольдов А. Летопись Саратовской губернии со времен присоединения сего края к России до 1821г. // ЖМВД, XXXIX, 2, 223-278. С-Пб.

1841

Леопольдов А. Летопись Саратовской губернии со времен присоединения сего края к России до 1821г. // ЖМВД, ХХХГХ, 3, 411-442. С-Пб.

1841

Леопольдов А. Летопись Саратовской губернии со времен присоединения сего края к России до 1821г. // ЖМВД, ХЬ, 4, 27100. С-Пб.

1848

Леопольдов А.Ф. Исторический очерк Саратовского края. С-Пб. 196 с.

1852

Вятские губернские ведомости, № 3

1855 Mallet С.Е. Third report on the facts of earthquake phenomena (continued). // Reports on the state of sciences, London.

1857 Казанские губернские ведомости, № 41

1864 Самарская губерния. Список населенных мест по сведениям 1859 г. С-Пб.

1865 Русские ведомости, № 127 (Москва)

1865 Русские ведомости, № 131 (Москва)

1865 Симбирские губернские ведомости, № 22

1885 Саратовские губернские ведомости, № 227

1891 Мушкетов И.В. Материалы для изучения землетрясений России. // Известия РГО, 27,1, С-Пб., 62 с.

1893 Мушкетов И.В., Орлов А.П. Каталог землетрясений Российской империи. // Зап. РГО, 26, С-Пб., 582 с.

1899 Мушкетов И.В. Материалы для изучения землетрясений России. // Известия РГО, 35, II, С-Пб., 106 с.

1903 Павлов А.П. Оползни Симбирского и Саратовского Поволжья, 65с.

1909 Вечерняя Почта, № 21 (Казань)

1909 Волжский листок, № 795 (Казань)

1909 Правительственный вестник, № 27 (Санкт-Петербург)

1909 Русские ведомости, № 21 (Москва)

1909 Русские ведомости, № 23 (Москва)

1909 Русский инвалид, № 21 (Санкт-Петербург)

1911 Milne J. A catalogue of destructive earthquakes A.D. 7 to A.D. 1899. London, 92p.

1914 Карамзин A.H. Землетрясение в Бугурусланском уезде Самарской губернии. // Метеорологический Вестник. XXIV, 299.

1916 Григорьев С. Географические известия. Россия. // Природа, 3, с. 398.

1926 Хабаков A.B. О землетрясениях Вятской губернии. // Геологический вестник., 5,1-3,76-77.

Полнота каталога землетрясений обеспечивается строгим системным подходом в работе с первоисточниками. В таблице 2.3 приводится список просмотренной литературы. Это публикации, которые в принципе могли содержать информацию о землетрясениях района (исходя из места и времени их издания), но просмотр не выявил в них таких сведений.

Таблица 2.3. Список просмотренных источников, упорядоченный в хронологическом порядке: «Молчащие источники»._;_

Год Название источника

1794 Санкт-Петербургские ведомости

Год Название источника

1837 Пушкарев И. Историческо-географическое описание городов Симбирской губернии. С-Пб. 72 с.

1845 Казанские губернские ведомости

1851 Чупин Н. Обозрение книг и журнальных статей, заключающих в себе географические и статистические сведения о Казанской губернии.

1860 Леопольдов А.Ф. Исторические заметки о Самарском крае. С-Пб. 128 с.

1862 Барбот-де Марни Н. Геология, геогнозия и палеонтология. Из путевого журнала. // Горный журнал, 7, 67-131.

1865 Казанские губернские ведомости

1865 Русский инвалид (Санкт-Петербург)

1865 Северная почта (Санкт-Петербург)

1865 Симбирские губернские ведомости

1870 Синцов И. Геологический очерк Саратовской губернии. // Записки С.-Петербургского минералогического об-ва, II серия, ч. V, С-Пб., 105-160.

1874 Барбот-де Марни Н.П. Геологические наблюдения в губерниях Симбирской, Саратовской и Тамбовской. //Горный Журнал, т. П1, 169-182.

1887 Алабин П. Трех-вековая годовщина города Самары. Самара. 215 с.

1896 Зерцалов А. Н. Краткий историко-географический очерк Симбирска, Сызрани и Кашира во второй половине XVIII в. Симбирск. 11с.

1896 Зерцалов А.Н.. Материалы для истории Симбирска и его уезда. Симбирск. 275 с.

1902 Бюллетень Постоянной Центральной Сейсмологической Комиссии Российской АН, С-Пб. 206 с.

1903 История о Казанском царстве (Казанский летописец). Полное собрание русских летописей, Т. 19, С-Пб.

1903 Бюллетень Постоянной Центральной Сейсмологической Комиссии Российской АН, С-Пб. 235 с.

1904 Бюллетень Постоянной Центральной Сейсмологической Комиссии Российской АН, С-Пб. 208 с.

1905 Бюллетень Постоянной Центральной Сейсмологической Комиссии Российской АН, С-Пб. 307 с.

1906 Бюллетень Постоянной Центральной Сейсмологической Комиссии Российской АН, С-Пб. 229 с.

1907 Бюллетень Постоянной Центральной Сейсмологической Комиссии Российской АН, С-Пб. 269 с.

Год Название источника

1908 Бюллетень Постоянной Центральной Сейсмологической Комиссии Российской АН, С-Пб. 113 с.

1909 Казанские губернские ведомости

1909 Камско-Волжская речь (Казань)

1909 Метеорологический Вестник, т. XIX, С-Пб.

1910 Метеорологический Вестник, т. XX, С-Пб.

1910 Соколов С.Д. Источники и пособия для изучения Саратовского края. Указатель книг, брошюр, журнальных и газетных статей и заметок, написанных вне Саратовского края. Саратов

1914 Волжский день (Самара)

1914 Волжское слово (Самара)

1914 Голос Самары

1914 Городской вестник (Самара)

1914 Природа, № 6-12 (Москва)

1914 Самарские губернские ведомости

1914 Сызраньский курьер

1915 Природа, № 1 - 12 (Москва)

1916 Природа, № 1 - 12 (Москва)

В автореферате приведен только один пример детального анализа сообщения о землетрясении. В диссертационной работе по этой схеме анализируются все события.

1794, март 14: Казань. Это событие (сотрясение в г. Казани) приведено в работе [Мирзоев и др., 2000] со ссылкой на [Montandon, 1953]. Мы составили дерево ссылок и обнаружили, что исходным является каталог Маллета, изданный в 1855 г. В качестве, источника информации назван Memorial de Chronol. (не указаны ни место, ни год издания), поэтому он не идентифицируем. Впервые этот источник упоминается Маллетом для катастрофического землетрясения 1788 г. на острове Санта-Лючия (один из Вест-Индских островов). Судя по ссылкам Маллета, в этом источнике приводятся сведения о разрушительных землетрясениях по всему миру.

Событие 1794 г., Казань С^Нфзоев и др.,2Ш>

<^Kiontandon, 1953])

Memorial Chronol., ????

Ниже воспроизведена строка из каталога Маллета и наш перевод:

1794, March 14 Casan An earthquake The town was ruined Mémorial de Chronol., t. ii. p. 932

1794, март 14 Касан (Казан ?) (Казань ?) Землетрясение Город разрушен Хронологические заметки

Примечание «город разрушен» исключает, что эта запись относится к Казани, - такое событие не могло не оставить следа в истории России и выпасть из отечественных каталогов. В исходном каталоге Маллета нет уточнения, что сообщение относится к России (оно появилось в 1911 г. в каталоге Милна). В базе данных всемирного атласа имеется 12 населенных пунктов с созвучными названиями (Casan - Kasan - Kazan - Kazan'). Некоторые из них находятся в чрезвычайно сейсмоактивных местах, например, вблизи озера Ван в Турции: они вполне могли испытать разрушительное землетрясение. К России это сообщение отношения не имеет.

Выводы:

1. Россия занимает обширные сейсмоактивные области начиная с 1700-х годов. Приблизительно в это же время возникают условия, в целом благоприятные для записи и сохранения сведений о возникающих землетрясениях.

2. При анализе сейсмичности Среднего Поволжья, реализована максимально возможная временная глубина исторического каталога, составляющая для данного региона 250-300 лет.

3. На основании анализа 27 первоисточников, относящихся к 15 событиям, помещенным в те или иные каталоги по району Среднего Поволжья, показано, что лишь три события являются тектоническими землетрясениями. Магнитуды этих событий не превышают 4.

З. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОШЛЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

МАКРОСЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ О СОВРЕМЕННОМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ

Предложен новый подход для определения магнитуды исторического землетрясения, который применен к оценке магнитуды глубокого Карпатского землетрясения 1802 г. В его основе лежит сравнение макросейсмических эффектов в отдельных населенных пунктах от исторического и современного

землетрясения с надежно определенной инструментальной магнитудой.

Представлены результаты макросейсмического обследования Нижнекубанского землетрясения 09.11.2002 (Мб = 4.5), полученные в ходе экспедиционных работ (общая протяженность маршрутов -3450 км; количество населенных пунктов, охваченных обследованием - 62). На основании этих данных определены параметры землетрясения и его приуроченность к геоструктурным элементам. Пространственное распределение макросейсмического эффекта использовано для уточнения положения очага Анапского землетрясения 1966 г.

Сальское землетрясение 22.05.2001 произошло в пределах Русской платформы в практически асейсмичной области. Его магнитуда является максимальной инструментально

зарегистрированной для этого региона. Было проведено макросейсмическое обследование землетрясения, которым было охвачено 36 населенных пунктов на площади ПО на 170 км. Оценены положение макросейсмического эпицентра и глубина очага, а также полнота каталога землетрясений района.

3.1. Глубокие Карпатские землетрясения определяют уровень сейсмической опасности не только района Вранча, где находятся их очаги, но во многом и уровень сейсмической опасности прилегающих малоактивных территорий (практически всей Европейской части России). Наиболее сильным глубоким Карпатским землетрясением считается событие 26 октября 1802 г. Именно оно и стало объектом нашего исследования.

Цель параграфа - на основании первичных описаний макросейсмического эффекта от этого землетрясения оценить интенсивность колебаний в некоторых населенных пунктах. Особое внимание уделяется пунктам, расположенным на ВосточноЕвропейской платформе. Для того, чтобы определить магнитуду исторического землетрясения, проведено сравнение интенсивности колебаний от землетрясения 1802 г. и от события 4 марта 1977 г. Для последнего имеются как обширные макросейсмические, так и многочисленные инструментальные данные. Таким образом, разрушительное землетрясение 1977 г. становится калибровочным событием. Такой подход правомочен, поскольку место и глубина Вранчских землетрясений практически фиксированы, а значит,

разница в интенсивности колебаний в отдельных пунктах может быть прямо соотнесена с магнитудой.

Отметим, что степень изученности и обоснованности параметров землетрясения 1802 г. в опубликованных ранее каталогах не соответствует тому принципиальному значению, которое оно имеет для оценки сейсмической опасности обширной территории Восточно-Европейской платформы.

Мы оценили балльность для 82 населенных пунктов, из них 49 по первоисточникам. Карта изосейст показана на рисунке 3.1.

Оценка интенсивности сотрясений на большом удалении от очага землетрясения имеет ряд особенностей из-за большой длительности сотрясений. Это связано как с тем, что на больших расстояниях от очага преобладают поверхностные длиннопериодные волны, так и наличием в волновом пакете многократно отраженных и преломленных волн. Между тем шкала сейсмической интенсивности опирается в основном на наблюдения в эпицентральной зоне, для которой характерно комплексное воздействие в гораздо более широком частотном диапазоне. Перенос описания эффектов из макросейсмической шкалы к определению балла для удаленных (многие сотни километров) объектов может дать неадекватную оценку. Например, из описаний во многих пунктах очевидно, что землетрясение было очень слабое (далеко не все его чувствовали, никакого испуга или повреждений). Но при этом сообщается о раскачивании массивных колоколов. В соответствии со шкалой Меркали-Канкани раскачивание малых колоколов является признаком 6-ти балльных сотрясений, а больших - 7-и балльных. Возможно, это вполне справедливо для населенных пунктов в эпицентральной области: при относительно кратковременной длительности процесса, характерной для ближней зоны, лишь достаточно высокие пиковые ускорения могут вызвать раскачивание и звон колокола. Для больших расстояний от очага ситуация иная. При большой длительности процесса колокол успевает раскачаться и начинает звонить даже при относительно небольших ускорениях, за счет резонансных эффектов. Есть еще, как минимум, одна причина, по которой надо очень осторожно относиться к сообщениям о самопроизвольном колокольном звоне при удаленных землетрясениях. Колокольня - это высотное сооружение с небольшим затуханием. Из инженерной сейсмологии известно, что для конструкций с коэффициентом затухания 2% от критического,

амплитуда ускорения на верхних этажах в среднем в 4.5 раза превышает амплитуду колебаний фундамента (в отдельных случаях превышение может достигать один порядок). Поэтому оценка-интенсивности должна опираться на весь комплекс эффектов, а не только на наиболее яркие из них.

Рисунок 3.1. Карта изосейст глубокого Карпатского землетрясения 14/26 октября 1802 г. Неуверенные участки проведения изосейст показаны прерывистой линией. В рамке показана эпицентральная область, где 8-9 балльные сотрясения отмечены в 21 населенном пункте.

В 1977 г. (МШ=б.9±0.1, 1о=8±0.5)1 в населенных пунктах эпицентральной области интенсивность была на 0.5 балла ниже, чем в 1802 г. Сравнение интенсивности в удаленных пунктах показывает, что и в них балльность в среднем меньше на 0.5 балла.

Соответственно магнитуда землетрясения в 1802 г. не может превышать таковую в 1977 г. более чем на 0.2-0.4 единицы, т.е. составляет 7.1-7.3 (7.2±0.1). Оценим надежность определения магнитуды по предложенному способу. Магнитуда исторического землетрясения (как и глубина очага) рассчитывается на основании уравнения макросейсмического поля, связывающего интенсивность, глубину и магнитуду очага. Суммарная ошибка в определении магнитуды при этом включает в себя ошибки определения балльности в отдельных пунктах, ошибки, связанные с принципиальной произвольностью в проведении изосейст, и ошибки в оценке параметров уравнения макросейсмического поля.

Мы попытались максимально повысить точность оценок интенсивности в отдельных пунктах, опираясь на описания макросейсмических эффектов в первоисточниках. Предложенный метод не использует карты изосейст и затухания, поэтому ошибок, связанных с этими обстоятельствами, нет. Итак, точность оценки магнитуды землетрясения 1802 г. сопоставима с таковой для калибровочного события инструментального периода (т.е. равна ±0.1).

3.2. 9 ноября 2002 г. в районе нижнего течения р. Кубань произошло землетрясение с Ms=4.5. Есть ряд причин, по которым исследование этого землетрясения представляет значительный интерес, несмотря на то, что его нельзя отнести к числу крупных сейсмических событий ни по магнитуде, ни по своим разрушительным последствиям- Для сильнейшего землетрясения инструментального периода этого района (Анапа, 1966; Ms=5.3), когда, казалось бы, была гарантирована высокая точность определения параметров события, расхождения в положения эпицентра по различным типам данных и по различным источникам составляет около 40 км. Еще более существенны различия в оценках глубины очага землетрясения 1966 г.: глубина гипоцентра варьирует от 2 км до 46 км по данным мировых сейсмологических агентств (ISC и NEIC) и равна 55 км в [Новый каталог ..., 1977]. Причем в последнем каталоге, кроме основного решения, приводится еще и вариант решения, где глубина определена в 20 км. Расхождение по глубине носит принципиальный характер, поскольку ставит вопрос о наличии подкоровой сейсмичности в этом районе. Современное ощутимое землетрясение дает шанс оценить глубину

сейсмогенерирующих структур района по макросейсмическому проявлению события и прояснить ситуацию с сильнейшим землетрясением 1966 г. и, возможно, с более ранними событиями.

Другая причина интереса к событию 09.11.2002 связана с его позицией. Очаг располагается на западной оконечности Большого Кавказа в месте его сочленения со Скифской плитой. Зоны контрастных переходов крупнейших элементов рельефа имеют, как правило, сложное тектоническое строение, с характерными поперечными нарушениями. В районе землетрясения поперечные структуры выявлены по ряду геологических и геофизических признаков, вместе с тем, они не являются общепризнанными.

Целью параграфа является:

1) представление материалов макросейсмического обследования Нижнекубанского землетрясения 09.11.2002 и оценка параметров его очага на основании макросейсмического эффекта;

2) определение структур, к которым приурочен очаг;

3) оценка точности параметризации и полноты исторических каталогов землетрясений района.

Выяснение этих обстоятельств имеет практическое значение, поскольку сказывается на оценке сейсмической опасности района.

Обеспечение однородности оценок балльности в отдельных населенных пунктах крайне важно при определении параметров очага землетрясения по пространственному распределению макросейсмического эффекта. Обычно макросейсмические обследования проводятся несколькими группами. Такой подход неизбежен при детальном изучении последствий больших землетрясений, радиус ощутимости которых составляет многие сотни километров, и в эту зону попадают несколько сотен населенных пунктов. При этом возникает проблема стыковки данных, собранных разными группами. Для ее разрешения проводят совместные стыковочные маршруты, но полностью избежать неоднородности оценок это не позволяет. Чтобы избежать проблемы в принципе, было принято решение провести обследование всей области, подвергнувшейся ощутимым сотрясениям, одной группой. Для уменьшения влияния субъективного фактора, так или иначе присутствующего при определении балльности, состав группы был определен в три человека. Каждый член группы проводит независимый опрос, получает свою оценку интенсивности, затем

оценки сравниваются, а наблюдающееся расхождение (или его отсутствие) служит оценкой точности.

Макросейсмическое исследование проводилось в сжатые сроки: в каждом населенном пункте экспресс анкетированием охватывалось 7-10 человек (кроме крупных городов, где проводилось полноценное анкетирование). Выборочно, в некоторых пунктах после того, как балльность была оценена по небольшой статистике, проводилось повторное полноценное анкетирование по существенно большей выборке, в 5-7 раз превосходящей предварительную: получается объективное представление о точности оценки балльности методом экспресс анкетирования. Карта генерализованных изосейст показана на рисунке 3.2. Координаты эпицентра приняты в центре 6-балльной изосейсты. Он располагается там, где от Большого Кавказского хребта, почти у самого его западного окончания, отходят отроги перпендикулярно простиранию хребта. Макросейсмическая глубина равна 14 км. Хорошее согласие между различными определениями позволяет считать точность высокой (±2 км) и принять вероятную глубину очага в пределах 12-16 км.

Согласно интерпретации, данной в работе [Шебалин, 1974], эпицентр Анапского землетрясения 1966 г. лежит в 10 км к юго-западу от Нижнекубанского (2002); оба события приурочены к одной и той же поперечной очаговой зоне. Сходство этих событий проявляется и в ориентации изосейст. Есть два принципиально разных определения параметров Анапского землетрясения; в «Новом каталоге...» имеется комментарий - «наблюдается противоречие между макросейсмическими и инструментальными данными». Во время нашего обследования удалось обнаружить подтверждение справедливости интерпретации Н.В. Шебалина. Во всех населенных пунктах, в которых удавалось побеседовать с людьми, пережившими также и Анапское землетрясение 1966 г., все утверждают, что оно ощущалось сильнее. Это находится в полном согласии и со всеми опубликованными макросейсмическими данными об Анапском землетрясении. Подтверждается, что оба очага располагались приблизительно в одном и том же месте. В противном случае какие-то населенные пункты при событии 2002 г. оказались бы значительно ближе к эпицентру, чем в 1966 г., и сотрясения в них сейчас ощущались бы сильнее, чем 36 лет назад; а такого нигде не отмечено. Если сопоставить радиусы старших

изосейст (7-балльной в 1966 г. и 6-балльной в 2002 г.) с магнитудами этих событий (5.3 и 4.5 соответственно), то легко убедиться, что глубины очагов должны практически совпадать. Таким образом, очаг сильнейшего в регионе инструментально зарегистрированного землетрясения 1966 г. приурочен к той же сейсмогенерирующей структуре, что и событие 09.11.02.

Рисунок 3.2. Карта изосейст Нижнекубанского землетрясения 09.11.2002: пунктиром показаны неуверенно проведенные участки. Светлым контуром показана 7-балльная изосейста Анапского землетрясения 1966 г. по [Шебалин, 1974]. Механизм очага дан по [Мехрюшев, 2003].

Сравнив интенсивности в населенных пунктах по разным источникам для сильнейшего исторического землетрясения 1879 г. с балльностью в тех же пунктах от Нижнекубанского 2002 г. обнаружили, что, с высокой вероятностью, событие 1879 г. приурочено к тем же сейсмогенерирующим структурам.

3.3. Сальское землетрясение (Ms=4.6) произошло в пределах Русской платформы, более чем в 200 км к северу от Большого Кавказа, для которого максимальная инструментально зарегистрированная магнитуда составляет 7 (Рача, 29.04.1991). На Ставропольской возвышенности, граничащей с севера с Большим Кавказом, возникают землетрясения с магнитудами менее 5.5. Эта область умеренной сейсмической активности располагается

примерно в 100 км южнее эпицентральной зоны Сальского землетрясения.

В 100 километровой окрестности Сальское землетрясение является сильнейшим инструментально зарегистрированным событием. Есть записи всего двух землетрясений в эпицентральной области с магнитудами 2.7 и 3.2 в 1984 и 1996 гг. соответственно, фактически представляющие собой всю сейсмическую предысторию района. Это давало основания ранее предполагать, что район Сальского землетрясения почти асейсмичен. Здесь никогда не разворачивались плотные региональные сейсмометрические сети. С другой стороны, магнитуда этого события слишком мала, чтобы можно было провести детальное изучение по данным мировой сети. Макросейсмическое обследование является наиболее оптимальным способом его изучения.

Были сформулированы две основные задачи. Первая - определить положение эпицентра по макросейсмическим данным, установить максимально наблюденную и оценить эпицентральную интенсивность, а затем и глубину гипоцентра. Вторая - установить характер затухания балльности с расстоянием в северном направлении от эпицентра. Интерес к этому направлению вызван тем, что приблизительно в 130 км на север от эпицентра располагается Ростовская АЭС. Сальское землетрясение является самым крупным сейсмическим событием в окрестностях АЭС.

Методика проведения макросейсмического обследования соответствовала описанной в п. 3.2. Рассмотрены различные обстоятельства, влияющие на оценку балльности и сделан вывод, что ситуация благоприятна для получения однородных оценок интенсивности. Карта изосейст показана на рисунке 3.3. Эпицентральная интенсивность оценена в 6-7 баллов. Макросейсмическая глубина, полученная по эпицентральной интенсивности и магнитуде, составляет 9 км.

Поскольку землетрясение с магнитудой 4.6 не является выдающимся сейсмическим событием на Ставропольской возвышенности, а также в связи с тем, что к северу от эпицентральной области лежит особо ответственный объект -Ростовская АЭС, 4-балльная изосейста прослежена на юг не столь тщательно, как на север. В северном направлении были оценены расстояния, начиная с которого землетрясение не ощущалось.

41 5' 42 42 5" 43'

Из-за того, что землетрясение произошло поздно вечером и большинство населения находилось дома в покое (но еще не спало), сотрясения от него ощущались на максимально возможном расстоянии для события такой величины.

Сальское землетрясение является сильнейшим для данного места сейсмическим событием не только инструментального периода, но и за всю известную сейсмическую историю, впрочем весьма короткую, не более 150 лет. Раннее постоянных населенных пунктов в регионе не было. Яшалта, ближайший к эпицентру населенный пункт, собирался отметить свое 125-летие в 2002 г. Сальск (бывшая станция Торговая) был основан в конце 1800-х, когда была проложена железная дорога на Кавказ. Зимовники, крупнейший на

сегодня населенный пункт в эпицентральной области, был основан в 1898 г. Возникновение Сальского землетрясения (при отсутствии аналогов за доступное для исследования время) позволяет предполагать, что период повторяемости событий с умеренными магнитудами составляет здесь не менее 150 лет. Краткость истории - не единственная проблема. Неверная интерпретация исходных данных может привести к серьезным ошибкам. Проведем мысленный эксперимент. Допустим, что единственной информацией о Сальском землетрясении, которая сохранится в истории, будут макросейсмические сведения, оперативно собранные Геофизической службой РАН. Эти данные показаны на рисунке 3.4. Их интерпретация приведет к возникновению ложного землетрясения с магнитудой 5.4, расположенного на расстоянии порядка 100 км от истинного положения.

Рисунок 3.4. Гипотетическое ложное землетрясение,

которое может появиться в каталоге, если в будущем сохраняться только

предварительные макросей-смические данные по Сальскому землетрясению.

Предложен исторического

и опробован землетрясения

Это показывает,

насколько критичным надо быть при работе с историческими данными.

В обсуждении подведены следующие итоги главы 3. метод определения магнитуды на основании сопоставлений балльности в отдельных пунктах от современного сейсмического события и прошлого землетрясения. При этом отпадает необходимость построения карты изосейст, и мы освобождаемся от источника ошибок, связанного с субъективностью ее составления. Применение метода, во "всяком случае в том виде, как он использовался для Карпатского землетрясения 1802 г., ограничивается ситуацией, когда источники современного и исторического сейсмических событий находятся в одной и той же очаговой зоне. Заранее это бывает известно лишь в исключительных

случаях; к счастью глубокие Карпатские землетрясения относятся к ним.

Сопоставление интенсивностей сотрясений в отдельных пунктах от современного и прошлого землетрясения может быть применено для уточнения положения очага сейсмического события даже инструментального периода Это превращает макросейсмические обследования современных ощутимых землетрясений (в том числе умеренных магнитуд) в эффективное средство по уточнению параметров землетрясений прошлого, обеспечивается при этом уточнение оценок сейсмической опасности. Ясно, что наличие подкоровых очагов или их отсутствие в районе Анапы, непосредственно влияет на оценку сейсмической опасности Краснодарского края - одного из самых густонаселенных районов России. В результате макросейсмического исследования Нижнекубанского землетрясения 2002 г. удалось добиться таких точностей параметризации, которые позволили осуществить привязку очага к конкретным геологическим структурам. Для районов с плохим азимутальным покрытием станциями, а прибрежные районы принадлежат именно к ним, такие точности только инструментальными средствами практически недостижимы.

Макросейсмическое исследование Сальского землетрясения позволило довольно надежно определить глубину очага в 9 км и тем самым привязать его к верхней части кристаллического фундамента. Исходя из ориентации изосейст, там располагаются структуры близширотного простирания. Быстрое спадание балльности в северном направлении позволяет надеяться, что сейсмичность, связанная с этими структурами не представляет большой угрозы для площадки Ростовской АЭС.

Выводы:

1. На основании описаний оценена интенсивность сотрясений для 82 пунктов (из них 49 по первоисточникам), испытавших ощутимые колебания от глубокого Карпатского землетрясения 26.10.1802.

2. Определена магнитуда землетрясения 1802 г. методом сравнения интенсивности колебаний в эпицентральной области и некоторых удаленных пунктах с интенсивностью от землетрясения 4 марта 1977 г. При вполне обоснованном допущении, что очаги этих событий лежат в одной области, магнитуда землетрясения 1802 г, равна 7.2±0.1.

3. Очаг Нижнекубанского землетрясения 09.11.2002 приурочен к структурам поперечного (антикавказского) направления у западного окончания Большого Кавказа, расположенным в коре на глубинах 12-16 км.

4. Сильнейшее инструментально зарегистрированное землетрясение района (Анапа, 1966), приурочено к той же сейсмогенерирующей структуре, что и событие 2002 г. Вероятно, что и сильнейшее историческое землетрясение 1879 г. расположено там же.

5. Ориентация изосейст и глубина очага Сальского землетрясения 2001 г. свидетельствуют о том, что оно приурочено к близширотно ориентированным структурам в верхней части кристаллического фундамента в нижнем течении р. Маныч.

6. Полномасштабное макросейсмическое обследование является эффективным средством для оценки параметров землетрясений умеренной силы. В областях с плохим обеспечением сейсмическими станциями оно может обеспечивать точность параметризации, превышающую точность инструментальных определений. Однако оперативные оценки балльности такой точности не обеспечивают.

4. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ КОМПОНЕНТЫ СЕЙСМИЧНОСТИ И ВЫБОР РАМОК ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ

В предыдущих главах были рассмотрены информационное обеспечение макросейсмических каталогов и способы уточнения параметров отдельных исторических землетрясений. При этом предполагалось, что пространственные рамки области исследований заданы заранее и обсуждению не подлежат. В настоящей главе мы предложим ответ на вопрос, насколько объективны и корректны с сейсмотектонической точки зрения пространственные рамки исследования, основываясь на свойствах самой сейсмичности.

Характеристики сейсмичности позволяют рассматривать ее как самоорганизующуюся систему [Татевосян, 1986; Шебалин и др., 1991]. Это обстоятельство было использовано для анализа структурных особенностей сейсмичности Кавказа. В настоящей главе свойства сейсмичности как самоорганизующейся системы использованы для оценки обоснованности выбора пространственных рамок исследования.

Сначала покажем, что сейсмичность действительно может рассматриваться как самоорганизующийся процесс, а значит ее пространственная организация определяет ее функционирование. На примере ближайшего окружения эпицентральной зоны Спитакского землетрясения убедимся, что, выделенные по исключительно геометрическим признакам пространственные типы сейсмичности характеризуются различным поведением. Наконец, рассмотрим реальный случай оценки сейсмотектонической обоснованности выбора пространственных рамок исследования.

4.1. Известно, что для существования самоорганизующейся системы, должны выполняться следующие условия [Николис, Пригожин, 1979]. Она должна быть: 1) открытой в смысле энерго- и массообмена, 2) неравновесной, 3) нелинейной, 4) содержать случайные флуктуации. В работе показано, что в общей системе сейсмотектоники имеются необходимые и достаточные условия существования самоорганизующихся систем. Основные свойства таких систем следующие. Во-первых, они принципиально познаваемы внутри себя, что позволяет сосредоточить внимание на вскрытие ее внутренних закономерностей, а не только на поиске корреляций с параметрами внешней среды. Во-вторых, между ее пространственно-временной структурой и ее функционированием существует тесная связь, что диктует необходимость тщательного изучения структур. В-третьих, в самоорганизующейся системе существуют некоторые интегральные характерные размеры элементов, слагающих ее, и методы, позволяющие выявить эти размеры, могут оказаться полезными в изучении системы. В следующем параграфе представлен способ выделения двух разных типов пространственной организации сейсмичности: сосредоточенный и рассеянный тип. Показано также, что они различаются функционально.

4.2. Пространственная организация сейсмичности анализируется в связи с исследованием ближнего окружения Спитакского землетрясения 07.12.1988 (Ms=6.9). Поверхностные разрывы Спитакского землетрясения достигли Джавахетского нагорья и некоторые афтершоки произошли там. Это ставит вопрос о существовании сейсмотектонической связи между регионами. В настоящем параграфе показано, что выделение различных типов пространственной организации сейсмичности позволяет обнаружить

определенную синхронизацию в возникновении сильных землетрясений на Джавахетском нагорье и в Спитакской зоне.

На основании методов кластерного анализа проведено разделение сейсмичности на сосредоточенную и рассеянную пространственные компоненты. Решение кластерного анализа представляет собой набор координат кластерных центров и списка землетрясений, принадлежащих каждому кластеру. Процедура разделения итеративная: она начинается с пробного распределения кандидатов в кластерные центры. Далее эпицентр каждого землетрясения приписывается к ближайшему от него кандидату в кластерный центр. Определяются средние координаты (центр) всех событий, приписанных данному кандидату в кластерный центр. Положение этого центра принимается в качестве кандидата в кластерный центр на следующем шаге итерации. Прежде чем перейти к следующему шагу итерации, проверяется расстояние между всеми кандидатами в кластерные центры на текущем шаге: если какие-либо два кластера окажутся ближе, чем некоторое заранее заданное расстояние, то они сливаются в один. Это фиксированное расстояние называется разделимостью (DR). Для каждого значения DR имеется свое кластерное решение. Итеративный процесс прекращается, когда все кластеры сольются в один. В качестве интегральной характеристики решения принимается средний радиус кластеров Rav. По характеру зависимости от DR определяется выбор оптимального

кластерного решения из всех шагов итерации. После выбора кластерного решения необходимо идентифицировать сосредоточенную и рассеянную компоненты сейсмичности. Идентификация основана на пороговом числе событий к: кластеры с числом событий в них больше к считаются принадлежащими сосредоточенной компоненте. Само значение к выбирается по характеру распределения числа землетрясений в кластерах.

Исходные данные представлены каталогом землетрясений Кавказского регионального центра (КРЦ). Он включает 4267 землетрясений начиная с магнитуды 1.9 с 1962 по 07.12.1988. Чтобы избежать искаженного представления о сейсмичности из-за непредставительности данных и возможным присутствием взрывов в каталоге, мы установили порог по магнитуде для всего района, равный 3.0. Для анализа сейсмичности только на Джавахетском нагорье порог равен М=2.5.

Чтобы проверить гипотезу о сейсмотектонической связи между эпицентральной зоной Спитакского землетрясения и Джавахетским нагорьем, применим описанный выше метод кластерного анализа к каталогу в пространственных рамках Джавахетского нагорья.

Рисунок 4.1б. Рассеянная компонента и 4.1 в сосредоточенная компонента

Получено решение, состоящее из 16 кластеров. Самый маленький кластер (Яау=6.9 км) содержит больше всего событий (193). К рассеянной сейсмичности отнесены кластеры с числом событий Лишь 6 из 16 кластеров отнесены к сосредоточенной компоненте сейсмичности, при этом они содержат 724 из 789 землетрясений района и только 8% землетрясений относятся к рассеянной компоненте. Укажем, что для всего Кавказа рассеянная компонента составляет около 30% всех событий [Шебалин и др., 1991]. Рассеянная компонента занимает более половины территории нагорья. Карта эпицентров по всему

пвяоцущюн,

БИБЛИОТЕКА СНясрбдо 09 Жв иг

БКА

»г { иг I

41 S

пространственных компонент сейсмичности показана на рисунке

4.1.

Величина дробности (Ь) для рассеянной компоненты составляет 0.90, для сосредоточенной компоненты Ь=1.03. Дробность для каждого кластера сосредоточенной компоненты показана на рисунке

4.2. Юго-восточная часть Джавахетского нагорья, граничащая с зоной Спитакского землетрясения характеризуется величиной Ь=0.90. К ней прилегают два кластера с высокой дробностью (1.21 и 1.08), а далее в северо-западном направлении следуют кластеры с «нормальной» дробностью (0.99 и 1.01); самое низкое значение Ь

для сосредоточенной компоненты равно 0.81. В зоне с высокой дробностью не было ни одного землетрясения с М>5.0 ни в период времени с 1962 по 1988 гг., для которого и рассчитывалась величина Ь, ни до, ни после этого интервала.

415

44

445

ЛЕНИНАКАН

'СПИТАК'

КИРОВАКАН

40 5

Рисунок 4.2. Карта 405 эпицентров с М > 4.2. Для кластеров (см. текст) показана величина Ь.

43

«1

м

445

45

07 0S 00 10

основанная на

.. ., .. Регионализация,

II 1 и

кластерном анализе распределения эпицентров землетрясений, отражает существенные сейсмотектонические особенности региона. Временной ход активности и дробности на Джавахетском нагорье представлен на рисунке 4.3. В расчетах участвовала только сосредоточенная компонента. Перед Спитакским землетрясением отмечается короткий период затишья, наступивший вслед за Параванским землетрясением 1986 г. Это относительное затишье сопровождалось уменьшением дробности, т.е. относительным дефицитом слабых землетрясений. Такое поведение параметров режима перед сильным землетрясением не совсем типично.

Рисунок 4.3. Временной ход активности во всем регионе (а), то же, без Параванской зоны (b); временной ход дробности во всем регионе (с), то же, без Параванской зоны (d)

Если исключить из расчетов Параванский кластер, наиболее удаленный от Спитакской зоны, тогда во временном ходе b обнаружится известная бухтообразная форма. В то же время продолжительность затишья возрастет до 5 лет. Таким образом, выявляются временные вариации параметров режима, характерные перед возникновением сильного землетрясения.

На рисунке 4.4 показаны времена возникновения сильных землетрясений на Джавахетском нагорье и в Спитакской зоне. 14 из 17 землетрясений произошли в группах длительностью от 2 до 16 месяцев. Все три изолированных землетрясения произошли в Параванской зоне Джавахетского нагорья; ни одно землетрясение в Спитакской зоне не произошло вне группы с Джавахетскими землетрясениями. Однако положение событий в группе может быть различным: они могут начинать группу, а могут быть и внутри нее; могут иметь максимальную либо минимальную магнитуду в группе. Группирование моментов возникновения землетрясений на

Джавахетском нагорье и в Спитакской зоне указывает на определенную синхронность сейсмичности в обоих регионах. Вероятно, активизацию в обоих регионах провоцирует коллизия Аравийской и Евразийской плит, для которой и Джавахетское нагорье и Спитакская зона являются периферийными областями.

ГРУППЫ ТОЛЬКО ИЗ ДЖАВАХЕТСКИХ СОБЫТИЙ

I 'Г 75 80 .ГОДЫ

Рисунок 4.4. Моменты возникновения сильных землетрясений в Спитакской зоне (штриховые линии) и на Джавахетском нагорье (сплошные линии); 1, 2, 3 - изолированные события Параванской зоны.

Таким образом, на реальном сейсмологическом материале показано, что различные пространственные компоненты сейсмичности проявляют себя существенно по-разному. Это обстоятельство использовано в следующем параграфе для оценки объективности выбранных пространственных рамок исследования.

4.3. Оценка сейсмической опасности представляет особую сложность для районов, занимающих переходное положение от стабильных платформ к активным горным областям. К их числу относится и Ставрополье, располагающееся между Русской платформой и Большим Кавказом. Хотя район исследования невелик, он крайне неоднороден с точки зрения проявления сейсмической активности и включает как почти асейсмичные зоны, так и весьма активные участки. Для таких районов важен выбор пространственных рамок исследования, в которых имеет сейсмотектонический смысл оценка сейсмической опасности.

Общим для всех методов оценки сейсмической опасности является то, что пространственные рамки, в которых должна

«

оцениваться сейсмическая опасность, заданы заранее и обоснованность их не обсуждается, хотя итоговые оценки зависят от этого выбора. Пример Ставропольского края позволяет продемонстрировать проблему и способ ее решения.

К югу от района исследования располагается сейсмически активный Большой Кавказ. Возникает вопрос, допустимо ли оценить сейсмическую опасность Ставропольского края, ограничиваясь его собственными пространственными рамками, без привлечения данных по сейсмичности Большого Кавказа. Речь не идет о сотрясениях на территории Ставропольского края от землетрясений, очаги которых располагаются на Кавказе. Они должны быть учтены, и соответствующие расчеты не представляют принципиальной сложности. Вопрос в том, насколько объективным в принципе может быть какое-либо сейсмическое районирование территории Ставропольского края, сделанное в отрыве от сейсмотектонических структур Большого Кавказа. Простым, но явно не лучшим решением, было бы расширить пространственные рамки края на юг. Дело в том, что не ясно, насколько далеко следует продвигаться на юг. Южнее Кавказа располагаются сейсмогенерирующие структуры Анатолии, которые гораздо активнее Кавказазских. Кроме того, чем больше размеры территории, тем более неоднородными становятся точность и полнота исходных данных. Надежность оценки сейсмической опасности очень чувствительна к этому обстоятельству.

Не существует надежного способа оценить насколько сильно сейсмичность в том или ином регионе зависит от геодинамических процессов на региональном или более высоком, надрегиональном, уровне. Предпринимались попытки ответить на этот вопрос. Например, в статье [Кузнецова, 1994] на основании исследования механизмов очагов землетрясений показано, что внутрирегиональные зависимости гораздо более важны на Кавказе, чем надрегиональные. Выше был рассмотрен способ разделения сейсмичности на сосредоточенную и рассеянную компоненты. Это разделение на пространственные компоненты позволило выявить определенные закономерности в сейсмическом режиме соседних областей.

Для проверки объективности пространственных рамок исследования также применим разделение сейсмичности на сосредоточенную и рассеянную пространственные компоненты для

района, включающего Ставропольский край и северо-западную часть Большого Кавказа.

Карта эпицентров по данным Кавказского регионального центра этой большой области показана на рисунке 4.5а.

Рисунок 4.5. а) Карта эпицентров землетрясений с 1962 г. по инструментальному каталогу Кавказского регионального

центра (в рамке - область, для которой должна быть оценена сейсмическая опасность; б) сосредоточенная и в) рассеянная пространственные компоненты сейсмичности.

Был использован описанный ранее алгоритм, в результате чего были получены сосредоточенная и рассеянная в пространстве компоненты сейсмичности, которые изображены соответственно на рисунках 4.5 б и в соответственно.

Из представленных рисунков видно, что вся сейсмичность Ставропольского края принадлежит к рассеянной компоненте, Большого Кавказа - к сосредоточенной. Полученный результат означает, что при рассмотрении сейсмичности обоих районов на одном и том же уровне генерализации информации в большом регионе, охватывающем Ставропольский край и Большой Кавказ, сейсмичность в этих субрегионах принадлежат к различным типам пространственной организации сейсмичности. В таком случае, следуя предположению, высказанному в статье [Шебалин и др., 1991], их можно анализировать независимо друг от друга.

В настоящей главе рассматривались физические аспекты выбора пространственных рамок исследований по оценке сейсмической опасности, т.е. этапа работ, который должен предшествовать собственно макросейсмическим и любым другим исследованиям, составляющим весь комплекс работ по оценке сейсмической опасности.

Выводы:

1. Сейсмичность как часть общего процесса сейсмотектоники является самоорганизующейся системой.

2. В пространственной организации сейсмичности выделяются рассеянная и сосредоточенная компоненты, отличающиеся своим режимом.

3. Выделение различных пространственных компонент сейсмичности может быть успешно применено к определению рамок, внутри которых оценка сейсмической опасности имеет геофизический смысл.

5. ХАРАКТЕР ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ В РАЙОНЕ ЗАГРОСА ПО МАКРОСЕЙСМИЧЕСКИМ ДАННЫМ

В настоящей главе показано, сколь значимые для построения глобальных сейсмотектонических моделей и оценки сейсмической опасности выводы, могут быть получены исключительно по макросейсмическим данным.

Разработаны принципы составления однородного каталога ощутимых землетрясений на основании разнородных исходных макросейсмических данных. Они применены для создания каталога района Загроса (Иран).

5.1. Согласно концепции тектоники плит горная система Загроса лежит в зоне столкновения Аравийской и Евразийской плит. Для оценки характера этого столкновения принципиальное значение имеют глубины очагов землетрясений. Инструментальные каталоги содержат относительно глубокие (Н>40 км) очаги. На этом основании некоторые исследователи [Nowroozi, 1971] предполагают субдукцию Аравийской плиты под Евразийскую. Если же подкоровые очаги - артефакт, то происходит столкновение континентального типа. Проверка инструментальных определений глубин землетрясений Загроса методом моделирования волновых форм показало, что наличие глубоких очагов в каталоге - результат ошибок, связанных с плохим азимутальным охватом этого района

мировой телесейсмической сетью и отсутствием полноценной региональной сейсмометрической сети [Baker et al., 1993]. Переопределение глубин моделированием волновых форм возможно лишь для землетрясений с 1960-х годов, причем качественные цифровые данные существуют только для последних 20 лет. Использование макросейсмического материала существенно продлевает исследуемый период времени и повышает достоверность выводов.

Необходимо отметить, что район плохо обеспечен инструментальными сейсмологическими данными. Обратимся к сравнению каталогов мировых сейсмологических центров (ISC и NEIC) по Загросу. Пусть дано два каталога а и Ь. Будем считать, что ошибки по оси х и по оси у некоррелированы и распределены нормально - Тогда, плотность распределения координат

эпицентров в каталоге имеет вид:

Функция правдоподобия для оценки параметров с, цх', М-у' имеет

Ь=-41п(о)п-1/(2а2)Е{(ах1-цх1)2+(а;-цу,)2+(Ьх1-|1х1)2+(Ь;-^1)2}

Из условий равенства нулю производных ЭЬ/Эц*1 и ЭЬ/дцу' имеем

РЭЬ/Эа=-4п/а+ 1 (а^-^1) ^ау-Цу^+СЬх'-^^+СЬу'-Цу1)2} = 0.

Пусть величина г2 = (ax1-fix')2+(ay1-[J.y1)2 - квадрат расстояния между положением эпицентра и его оценкой. Тогда,

(У =

' 1

(и-К)

+

(U-K))2

На основе 813 землетрясений изучаемого района, для которых

есть положение очага по данным КС и NEIC мы проанализировали различие по широте и долготе. Если отбросить наибольшие отклонения (более 1 градуса) и оставить 806 событий, то по приведенной выше формуле получаем значение для ошибки 13 км. Аналогично, значение ошибки по глубине составляет 15 км. При этом для почти 10% событий расхождения по глубине в обоих каталогах составляют 50 и более км. Заметим, что формула верна для полностью независимых каталогов, в то время как наши каталоги, строго говоря, таковыми не являются. Для подтверждения нашего подхода был проведен ряд численных экспериментов, искусственно вводя в некоторый исходный каталог случайную ошибку с заданной дисперсией. Оказалось, что значения ошибки, получаемые путем оценки средней разницы между координатами каталогов с искусственно введенным случайным сдвигом, вполне согласуются с заданной дисперсией случайного сдвига. Как видим, инструментальные данные для района Загроса не обеспечивают точностей, необходимых для однозначного построения сейсмотектонических моделей.

Глубины очагов имеют принципиальное значение не только для задач глобальной сейсмотектоники, но и для оценки сейсмической опасности. Наряду с магнитудой они являются основными исходными данными, по которым определяются сейсмические воздействия. Полноценного долговременного параметрического каталога сильных землетрясений (ощутимые толчки) для этого района не было опубликовано. Наиболее авторитетная работа по сейсмичности Ирана [Ambraseys, Melville, 1982] не содержит определений глубин, магнитуды даны не для всех событий, а оценки интенсивности приведены в нестандартной макросейсмической шкале. Трудности составления каталога ощутимых землетрясений Ирана вполне объективные. Макросейсмические шкалы ориентированы на европейскую культуру и строительные традиции. Последняя по времени создания шкала интенсивности в своем названии явно отражает европейскую ориентацию [European macroseismic scale, 1998]. Поэтому составление долговременного параметрического каталога ощутимых землетрясений для района Загроса представляет большой интерес и для развития самой макросейсмики. Целью параграфа является создание для этой территории из разнородного исходного материала по возможности однородного каталога землетрясений, с некоторым стандартным

набором параметров для каждого события.

5.2. Параметризация событий состоит из нескольких этапов. Исходные данные классифицируются по полноте и надежности. Для каждого класса предлагаются свои приемы параметризации. Эти приемы расписываются детально, на уровне алгоритма (инструкций). Экспериментально проверено, что по этим инструкциям разные специалисты получают один и тот же результат. Даются оценки точностей определения параметров для каждого класса исходных данных. Проведено макросейсмическое обследование Каребасского землетрясения 1999 г. Показано, что консерватизм строительных технологий в Иране обеспечивает высокую однородность оценок интенсивности на протяжении нескольких веков. С другой стороны, качество строительства таково, что приблизительно с 8 баллов практически все постройки, во всяком случае, в сельской местности разрушаются, приводя к известному эффекту насыщения признака.

Подведены следующие итоги. В макросейсмических оценках высока роль субъективного фактора. Попытки разработать формализованные методы (например, [Tosi et al., 1995; Gasperini et al., 1999]) принципиально ситуацию не изменили - они работают эффективно только с хорошими данными (много точек наблюдений, равномерное азимутальное окружение), поэтому экспертные оценки остаются основным методом. Важной составляющей методики создания долговременного каталога землетрясений, охватывающего доинструментальный и инструментальный периоды на основании разнородных исходных данных, является выбор класса источников информации. Недопустимо ограничивать исходные данные только параметрическими каталогами; в таком случае практически невозможно обнаружить имеющиеся в них ошибки. Необходимо классифицировать типы исходных данных по полноте описания макросейсмической информации и определить правила, по которым будут обрабатываться те или иные типы. Все оценки интенсивности колебаний должны быть приведены в единой шкале. Правило перевода, которое при этом применялось, должно быть обосновано и ясно описано. Необходимо хотя бы на отдельных примерах показать наиболее типичные ситуации с исходными данными и способы принятия решений, соответствующих им. Это дает представление о точностях каталога.

Полученный каталог ощутимых землетрясений Загроса однороден в смысле использования единой методики при его составлении и дает значения основных параметров с оценками ошибок их определения для всех событий.

Не обнаружено ни одного глубокого (больше 40 км) ощутимого землетрясения в Загросе: следовательно, взаимодействие плит здесь происходит не по субдукционному сценарию.

Выводы:

1. Разработаны принципы составления однородного каталога ощутимых землетрясений на основании разнородных исходных макросейсмических данных, которые применены для района Загроса в Иране. Составлен каталог ощутимых землетрясений с 840 по 1999 годы, включающий 155 событий.

2. Корректно проведенное макросейсмическое исследование обеспечивает точность определения параметров землетрясений, достаточную для построения надежной сейсмотектонической модели.

3. На основании долговременного каталога ощутимых землетрясений показано отсутствие глубоких очагов в Загросе, что свидетельствует об отсутствии субдукции при взаимодействии Аравийской и Евразийской плит на этом участке.

6. ФОРМИРОВАНИЕ МАКРОСЕЙСМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА

Уравнения макросейсмического поля давно используются в сейсмологической практике [Шебалин, 1961]: они служат для расчета интенсивности сотрясений в эпицентре (1) и на некотором удалении от очага землетрясения (2).

1о = ЬМ - У^Ь + с (1);

Ь-^УЩАЧЬ2)1^] (2), где М - магнитуда, Ь - глубина очага, 10 - интенсивность в эпицентре, I, -интенсивность ¡-ой изосейсты, А - расстояние от очага в км, Ь, V, с -коэффициенты (для неглубоких очагов Ь=1.5, у=3.5, с=3.0)

Несмотря на то, что в уравнения входят только два параметра, характеризующие собственно очаг (магнитуда и глубина), в целом, они вполне успешно оценивают интенсивность сотрясений, но в ближней зоне часто расчетные значения балльности значительно отличаются от реально наблюденных. Это заставляет предполагать существование не учтенных уравнениями факторов, определяющих макросейсмический эффект.

В настоящей главе рассматривается, какие факторы (кроме магнитуды и глубины очага) дают вклад в формирование макросейсмического поля. Речь идет не об усилении или ослаблении интенсивности сотрясений за счет локальных условий пункта наблюдения, а об очаговых эффектах.

На Кавказе с интервалом около 2.5 года произошли два землетрясения с практически одинаковыми магнитудами но с

существенно различным макросейсмическим эффектом: Спитакское 07.12.1988 (10 баллов) и Рачинское 29.04.1991 (8-9 баллов) (рисунок

6.1). Оба эти землетрясения

были

обследованы; имеются

тщательно по ним детальные

макросейсмические инструментальные данные.

и

Рисунок 6.1. Спитакское и Рачинское землетрясения: два сейсмических события с близкими магнитудами и разным макросейсмическим эффектом. Тектоническое положение района (по Rebai et al. 1993, с упрощениями).

6.1. 7 декабря 1988 года на севере Армении произошло катастрофическое Спитакское землетрясение с магнитудой 6.9, интенсивностью в эпицентре 10 баллов (MSK64). Оно имело взбросо-сдвиговый механизм. На поверхности наблюдались разрывы общей протяженностью 35 км, максимальная амплитуда сдвига - 1.5 м, взброса - свыше 2 м. Эпицентральная зона землетрясения размещалась в западной части Севанского синклинория, расположенного над основной глубинной структурой Малого Кавказа - Севано-Зангезурским глубинным разломом. Для обследования землетрясения была организована эпицентральная экспедиция. Система наблюдений и методика составления каталога афтершоков обеспечили точности локации гипоцентров не хуже 1.0-1.5 км для большинства событий [Арефьев и др., 1991].

Макросейсмическим обследованием были охвачены 326 населенных пунктов [Гедакян и др., 1991] и была достигнута высокая точность оценок интенсивности (не хуже ±0.5 балла). Геодинамическая ситуация и сейсмический режим эпицентральной области, а также параметры структуры очага даны в сравнительной таблице 6,1.

6.2. Землетрясение в северной Грузии, происшедшее 29 апреля 1991 г., захватило Южный склон Большого Кавказа в районах Рачи и Южной Осетии. На большой территории, особенно в центральной и восточной частях эпицентральной области, произошли многочисленные горные обвалы и оползни. Возникло большое число афтершоков, причем некоторые из них вызвали дополнительные разрушения. Магнитуда землетрясения оказалась самой высокой в документированной сейсмической истории на Кавказе. Захваченная землетрясением область прежде (в 1960-80-е годы) не считалась зоной высокого сейсмического потенциала [Сейсмическое районирование, 1980].

Плейстосейстовая область землетрясения захватывает известные тектонические зоны Южного склона Большого Кавказа: Чиатурскую флишевую, Гагро-Джавскую, Рача-Лечхумскую шовную, Окрибо-Сачхерскую и зону Дзирульского выступа Закавказского срединного массива - Грузинской глыбы. Здесь отмечены максимальные интенсивности сотрясений, сосредоточено подавляющее большинство афтершоков и находятся практически все нарушения грунта. Эта область ограничена на востоке Цхинвали-Казбекским глубинным разломом, на юге - границей Окрибо-Сачхерской зоны и Дзирульского срединного массива, на западе - поперечным Рионо-Казбекским разломом, на севере - Уцерским разломом, служащим южной границей Флишевого синклинория [Гамкрелидзе, Гамкрелидзе, 1977; Милановский, 1968; Горшков, 1977].

Для детального изучения землетрясения была организована эпицентральная экспедиция. Профессиональный состав и аппаратурное оснащение экспедиции были практически те же, что и за 2.5 года до этого при исследовании Спитакского землетрясения. Это обеспечило создание сопоставимых по точностям и надежности каталогов афтершоков двух катастрофических землетрясений. Соответственно такого же доверия заслуживают геодинамические модели очагов этих землетрясений, приведенных в сравнительной таблице 6.1.

Макросейсмическим обследованием охвачены 315 населенных пункта [Папалашвили и др., 1997], точность оценок интенсивности -не хуже ±0.5 балла.

Прежде, чем предлагать возможные причины разной интенсивности проявления Спитакского и Рачинского землетрясений, убедимся в том, что эта разница объективна и превосходит точности оценок балльности. Иными словами, прежде чем объяснять некий эффект, полезно убедиться, что он реально существует.

Максимальные наблюдавшиеся интенсивности для Рачинского землетрясения 8-9 баллов, а для Спитакского - 10. Причем 8-9 баллов для Рачинского землетрясения - это явно верхняя граница оценки: они приписаны 5 населенным пунктам на довольно большом удалении от эпицентра, где наблюдались оползневые явления. Эти явления обычно усиливают восприятие макросейсмического эффекта, но собственно к интенсивности колебаний имеют опосредованное отношение.

Для Спитакского землетрясения оценка 10 баллов в эпицентре -это скорее оценка нижней границы. Заметим, что согласно некоторым источникам, наблюденная интенсивность достигала 1011 баллов. Таким образом, можно говорить о разности эпицентральной интенсивности Спитакского и Рачинского землетрясений на уровне 1.5-2 балла. Качество обследования обоих землетрясений сопоставимо, и оно заведомо обеспечивает точности существенно лучше, чем указанная разность. Заметим, что многие специалисты, проводившие макросейсмическое обследование Рачинского землетрясения в 1991 г. за 2.5 года до этого принимали участие в обследовании Спитакского землетрясения. Кроме того, грузинские и армянские строительные традиции в сельской местности практически одинаковы, так что и с этой точки зрения обеспечена однородность оценок. Сравниваются небольшие сельские населенные пункты, которые расположены в эпицентральной зоне: тем самым отпадает необходимость комментировать различные аномальные ситуации (например, балльность в Ленинакане). Напомним, что точности инструментальных данных по этим землетрясениям также сопоставимы. Существенные различия в интенсивностях сотрясений от Рачинского и Спитакского землетрясений наблюдаются только в

их эпицентральных зонах. Каждое землетрясение проявилось в

эпицентральной зоне другого на расстоянии около 200 км с

одинаковой интенсивностью 4 балла, в полном согласии с уравнениями макросейсмического поля.

Таблица 6.1. Сравнение структуры очагов и геодинамической ситуации в эпицентральных областях Рачинского и Спитакского землетрясений._

Признак Спитак, 1988 Рача, 1991

Геодинамическая ситуация Активная взбросо-сдвиговая тектоника. Область развития покровной тектоники.

Сейсмическая история района В самой эпицентральной зоне сильные землетрясения неизвестны ни по инструментальным данным, ни по историческим. Специальные исследования, проведенные после землетрясения, выявили следы двух палеоземле-трясений. По ним период повторяемости сейсмических катастроф здесь составляет 1500-2000 лет. В самой эпицентральной зоне сильные землетрясения неизвестны ни по инструментальным данным, ни по историческим. Специальных исследований по выявлению палеоземлетрясений в эпицентральной зоне не проводились. Но в соседних зонах Большого Кавказа известны палеоземлетрясения [Хро-мовских и др., 1979].

Механизм (средний) Взброс с заметной сдвиговой компонентой. Взброс с незначительной сдвиговой компонентой.

Глубина Очаг в коре; глубина СМТ 15 км, афтершоков Н>15 км нет. Очаг в коре; глубина СМТ 22 км, афтершоков Н>15 км нет.

Сложность / сегмент- ность Очаг сложный. Хорошо описывается пятиактной моделью; несколько хуже - трехактной (хотя и эта модель удовлетворительно соответствует данным). Очаг сложный. Хорошо описывается четырехактной моделью.

Разрывы Очаг вышел на поверхность. Очаг на поверхность не вышел, но отмечено большое количество сейсмогравита-ционных нарушений.

Структура очага по афтершо-кам Облако афтершоков в целом компактное, выделяются кластеры. Ширина облака 15 км, в области выхода очага на поверхность - менее 10 км. Длина 70 км. Облако афтершоков в целом дисперсное, выделяются кластеры. Ширина облака 2030 км. Длина облака, проявившаяся ~ в связи с главным толчком - 80 км; после сильнейшего краевого афтершока она продлилась еще на 20-25 км.

Итак, эффект существует, он проявляется в эпицентральной зоне и находится на уровне 1.5-2 балла: его нельзя полностью объяснить ни субъективностью оценок, ни локальными условиями. Попробуем связать наблюдавшуюся балльность со структурой очагов и общей геодинамической ситуацией. Обратимся к сравнительной таблице 6.1.

Есть два признака, отличающиеся для обоих землетрясений: это наличие/отсутствие выхода очага на поверхность и дисперсность/компактность облака афтершоков. Оба признака отражают характер деформирования при главном толчке, который в свою очередь связан с общей геодинамической ситуацией. Таким образом, в эпицентральной зоне землетрясения интенсивность сотрясений определяется не только основными параметрами очага такими как магнитуда и глубина, но и общей геодинамической ситуацией. Она определяет характер деформирования при главном толчке. Локализованному деформированию при той же магнитуде и глубине источника соответствует более высокая балльность.

Выводы:

1. Спитакское и Рачинское землетрясения на Кавказе с близкими значениями магнитуды и глубины очагов проявились на поверхности с существенно разной интенсивностью; разница достигает 1.5-2 балла.

2. Эпицентральная интенсивность в значительной мере зависит от общей геодинамической ситуации района. Она определяет локализованный или дисперсный характер деформирования. Локализованному деформированию соответствует более интенсивный макросейсмический эффект.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложен новый подход к оценке надежности, полноты и точности исторических каталогов землетрясений, а также в определении параметров прошлых сейсмических событий на основании макросейсмического обследования современных землетрясений; разработаны и практически применены методы создания однородных макросейсмических каталогов; установлены факторы, влияющие на формирование макросейсмического эффекта. Все это в совокупности обеспечивает более высокую эффективность использования макросейсмики при решении фундаментальных сейсмологических проблем, как, например, установлении характера

взаимодействия литосферных плит на участке Загроса, а также при оценке сейсмической опасности.

Проведен анализ истории макросейсмики в России, который показал, что исследования развивались от создания описательных каталогов землетрясений к параметрическим. Показано, что безусловным достижением принципа тотальной параметризации явилось превращение макросейсмики из описательной, вспомогательной сейсмологической дисциплины в один из основных методов количественной оценки сейсмической опасности. Однако чрезмерное увлечение параметризацией при определенном пренебрежении к качеству исходных данных снижало надежность итоговых оценок. Публиковавшиеся ранее уточнения и дополнения к изданным каталогам не изменили ситуацию существенным образом.

Для оценки точности и полноты современных знаний об исторической сейсмичности необходимо понимание общих социально-культурных условий в стране. От этих условий зависит возможность записать сведения об историческом землетрясении и сохранить эту запись в оригинальном виде в течение длительного промежутка времени. Социально-культурные условия в России со времени основания первого Русского государства до наших дней рассмотрены в работе как фактор, определяющий потенциальную глубину изучения исторической сейсмологии в России, которая оценена в 250-300 лет.

Макросейсмические аспекты сейсмической опасности становятся особенно значимыми при освоении малоактивных территорий, таких как Русская платформа. В условиях невысокой активности каждое отдельное сейсмическое событие даже умеренной или небольшой магнитуды может играть определяющую роль при оценке опасности. К традиционным проблемам оценки надежности и полноты каталога добавляется проблема точной идентификации природы сейсмического события, поскольку в задачах оценки сейсмической опасности рассматривается опасность, связанная с тектоническими землетрясениями, а землетрясения иной природы (провально-карстовые, оползневые, импактные и т.п.) являются тем шумом в данных, который надо опознать и исключить. Предложен и практически применен метод составления каталогов землетрясений малоактивных областей, доведенный до конечного продукта -каталога землетрясений Поволжья. При его составлении фактически

было реализовано отмеченное выше максимально возможное проникновение вглубь истории (250 лет). На основании анализа 27 первоисточников, относящихся к 15 событиям, помещенным в те или иные каталоги по району Среднего Поволжья, показано, что лишь три события являются тектоническими землетрясениями. Магнитуды этих событий не превышают 4.

Для 82 населенных пунктов в эпицентральной зоне и на Русской платформе оценена интенсивность колебаний, вызванных глубоким Карпатским землетрясением 26 октября 1802 г. (для 49 пунктов балльность определена на основании описаний из первоисточников). Использование информации из первоисточников позволяет существенно повысить надежность наших оценок. Предложен принципиально новый подход для определения магнитуды исторического землетрясения. В его основе лежит прямое сравнение макросейсмических эффектов в отдельных населенных пунктах от исторического и современного землетрясения с надежно определенной инструментальной магнитудой.

Представлены результаты макросейсмического обследования Нижнекубанского землетрясения 9 ноября 2002 г. (Ms = 4.5), полученные в ходе экспедиционных работ с 4 по 18 декабря 2002 г. Общая протяженность маршрутов составила 3450 км;, обследованием были охвачены 62 населенных пункта. На основании макросейсмических данных определены параметры землетрясения и его приуроченность к геоструктурным элементам. Пространственное распределение макросейсмического эффекта использовано для уточнения положения очага Анапского землетрясения 1966 г.

Сальское землетрясение 22 мая 2001 г. произошло в пределах Русской платформы в практически асейсмичной области. Его магнитуда (Ms=4.6) является максимальной инструментально зарегистрированной для этого региона. Это превращает событие в важнейшее для оценки сейсмической опасности. Было проведено макросейсмическое обследование землетрясения, что позволило оценить вклад землетрясения в сейсмическую опасность в терминах интенсивности. Обследованием было охвачено 36 населенных пунктов на площади 110 на 170 км. В результате обработки полученных данных были оценены положение макросейсмического эпицентра и глубина очага.

Специфические проблемы возникают, когда необходимо оценить сейсмическую опасность малоактивных территорий, граничащих с областями высокой сейсмической активности. На примере оценки опасности для территории Ставропольского края показано, что выбор пространственных рамок исследования может быть сделан на основании идей нелинейной неравновесной термодинамики, или самоорганизации. Впервые применимость этих подходов к описанию региональной сейсмичности рассматривалась диссертантом в 1986 г. в кандидатской диссертации "Структурные особенности сейсмичности Кавказа". Теперь же этот подход использован для проблемы оценки сейсмической опасности.

На этапе параметризации описательной макросейсмической информации, часто воспринимаемом как вспомогательный, возникают ошибки, которые ведут в последующем к построению вполне логичных, но не обоснованных реальными данными глобальных тектонических моделей. Подробное изложение алгоритма параметризации создаваемого каталога является принципиально важным. Необходимость детального описания процедур параметризации - это еще одно защищаемое положение в работе. На примере сейсмичности Загроса (Иран), показано к каким взаимоисключающим сейсмотектоническим выводам и, как следствие, к различным оценкам сейсмической опасности, можно прийти, опираясь на некорректные данные.

Макросейсмические аспекты оценки сейсмической опасности не ограничиваются созданием фактологической основы работ в виде каталогов исторических землетрясений, в которых содержится информация о долговременной сейсмичности. Фундаментальной проблемой макросейсмики является выяснение того, как формируется макросейсмическое поле, какие факторы ответственны за то, что при близких параметрах очага (магнитуда, глубина, механизм) одни землетрясения оказывается более разрушительными, чем другие. На примере сравнения Спитакского и Рачинского землетрясений с близкими значениями магнитуд (около 7), показано, что макросейсмический эффект зависит от структуры очага и общей геодинамической ситуации.

Выводы.

1. Россия занимает обширные сейсмоактивные области начиная с 1700-х годов. Приблизительно в это же время возникают условия, в целом благоприятные для записи и сохранения сведений о

возникающих землетрясениях. При анализе сейсмичности Среднего Поволжья, реализована максимально возможная временная глубина исторического каталога, составляющая для данного региона 250-300 лет.

2. На основании сравнения интенсивности колебаний в эпицентральной области и некоторых удаленных пунктах при глубоких Карпатских землетрясениях 1802 г. и 1977 гг. и при допущении, что очаги этих событий лежат в одной области, определена магнитуда землетрясения 1802 г. равная 7.2+0.1.

3. Очаг Нижнекубанского землетрясения 9 ноября 2002 г. приурочен к структурам поперечного (антикавказского) направления у западного окончания Большого Кавказа, расположенным в коре на глубинах 12-16 км.

4. Очаг сильнейшего инструментально зарегистрированного землетрясения на западной оконечности Большого Кавказа (Анапа, 1966), приурочен к той же сейсмогенерирующей структуре, что и Нижнекубанское землетрясение 2002 г.

5. Глубина очага и ориентация изосейст Сальского землетрясения 2001 г. свидетельствуют о том, что оно приурочено к близширотно ориентированным структурам в верхней части кристаллического фундамента в нижнем течении р. Маныч.

6. Полномасштабное макросейсмическое обследование является эффективным средством для оценки параметров землетрясений умеренной силы. В областях с плохим обеспечением сейсмическими станциями оно может обеспечивать точность параметризации, превышающую соответствующую инструментальную точность. Оперативные оценки балльности такой точности не обеспечивают.

7. В пространственной организации сейсмичности выделяются рассеянная и сосредоточенная компоненты, отличающиеся своим режимом.

8. Выделение различных пространственных компонент сейсмичности может быть успешно применено к определению пространственных рамок, внутри которых оценка сейсмической опасности имеет геофизический смысл.

9. Разработаны принципы составления однородного каталога ощутимых землетрясений на основании разнородных исходных макросейсмических данных, которые применены для района Загроса в Иране. Составлен каталог ощутимых землетрясений с 840 по 1999 годы, включающий 155 событий.

10. Корректно проведенное макросейсмическое исследование обеспечивает точность определения параметров землетрясений, достаточную для построения надежной сейсмотектонической модели.

11. На основании долговременного каталога ощутимых землетрясений показано отсутствие глубоких очагов в Загросе, что свидетельствует об отсутствии субдукции при взаимодействии Аравийской и Евразийской плит на этом участке.

12. Эпицентральная интенсивность в значительной мере связана с геодинамикой района, которая определяет локализованный или дисперсный характер деформирования. Локализованному деформированию свойственен больший макросейсмический эффект.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ соискателя по теме диссертации

Р.Э.Татевосян, Н.В.Шебалин (1985). К проблеме представления информации о совокупностях землетрясений в задачах сейсмической опасности. // Вопр. инж. сейсм., 26,86-100.

С.С.Арефьев, Р.Э.Татевосян, Н.В.Шебалин (1986). Кпроблеме мониторинга

роя афтершоков. // Газлийские землетрясения 1976 и 1984 гг., 190-209. Р.Э.Татевосян (1986). Структурные особенности сейсмичности Кавказа. // Дисс. канд. физ.-мат. наук. М.: ИФЗ АН СССР. 128с.

С.САрефъев, Р. Э. Татевосян, Н.В.Шебалин (1987). О внутренней структуре

сейсмичности Кавказа. // Вопр. инж. сейсм., 28,126-146. С.САрефъев, Р.Э.Татевосян, Н.В.Шебалин (1989). Об устойчивости

собственной пространственно-временной структуры сейсмичности Кавказа. // Изв. АН СССР. Физика Земли, 12,34-47. A.Cisternas, .... R.E.Tatevossian (1989). The Spitak (Armenia) earthquake of 7 December 1988: field observation, seismology and tectonics. // Nature, 339, 6227,675-679.

И.НАрутюнян, Р.Э. Татевосян (1989). Спитак-88.// Природа, 12,79-86. С.САрефъев, Р.Э.Татевосян и др. (1990). Спитакское землетрясение 7 декабря 1988 г.: Сейсмологические исследования. // Вопр. инж. сейсм., 31, 4-29.

С.САрефъев, ..., Р.Э.Татевосян (1990). Структура сейсмичности зоны афтершоков Газлийского землетрясения 19 марта 1984г. // Вопр. инж. сейсм., 31, 38-47.

Н.В.Шебалин, ..., Р.Э.Татевосян (1991). От сейсмичности площадей к структуре сейсмичности. // Изв. АН СССР. Физика Земли, 9,20-28.

Н.В.Шебалин, К.Дорбат, Р.Э.Татевосян (1991). Размеры, форма и положение очага Спитакского землетрясения: Афтершоки и макросейсмика. // Изв. АН СССР. Физика Земли, 11, 18-26. С.С.Арефьев, ..., Р.Э.Татевосян (1991). Каталог афтершоков Спитакского землетрясения 7 декабря 1988 г. // Изв. АН СССР. Физика Земли, 11, 60-73. С.САрефъев, Р.Э.Татевосян (1991). Структура и сейсмический режим очаговой зоны Спитакского землетрясения. // Изв. АН СССР. Физика Земли, 11,74-85.

LDorbath, ..., R.E.Tatevossian (1992). Geometry, segmentation and stress regime of the Spitak (Armenia) earthquake from the analysis of the aftershock sequence. // Geophys. Journal Inter., 108,309-328. С.САрефъев, К.Г.Плетнев, Р.Э.Татевосян и дp. (1993). Рачинское землетрясение 1991 г.: результаты полевых сейсмологических наблюдений. // Физика Земли, 3,12-23. Р.Э.Татевосян (1993). Полевые сейсмологические наблюдения. // Природа, 4,26-32.

Д.А.Сторчак, Р.Э.Татевосян, Н.В.Шебалин (1994). О глубокофокусной (70300 км) сейсмичности на противоположных краях Гималайской дуги. // Физика Земли, 5,32-41. С.САрефьев, Р.Э.Татевосян (1994). Сейсмический режим очаговой области

Спитакского землетрясения. // Физика Земли, 9,15-28. С.САрефъев, КГПлетнев, Р.Э.Татевосян и др. (1995). Предварительные результаты эпицентральных наблюдений Нефтегорского землетрясения 27(28) мая 1995 г. // Информационно-аналитический бюллетень Федеральной системы сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений. Специальный выпуск, 27-36. N.G.Mokrushina, R.E.Tatevossian, N.V.Shebalin (1996). From macroseismic database towards earthquake catalogue. // Seismology in Europe. Reykjavik. 680-684.

R.E.Tatevossian et al. (1997). Analysing and improving supporting data set of the Akhalkalak, December 31, 1899, earthquake. // Historical and Prehistorical Earthquakes in the Caucasus. Kluwer Ac. Pub., 383-400. N.V.Shebalin, R.E.Tatevossian (1997).' Catalogue of large historical earthquakes of the Caucasus. // Historical and Prehistorical Earthquakes in the Caucasus. Kluwer Ac. Pub., 201-233. N.V.Shebalin,..., R.E.Tatevossian (1998). Earthquake Catalogue for Central and Southeastern Europe 342 ВС - 1990 AD. // European Commission, Report No. ETNU CT 93 - 0087, Brussels, 247p.

V.G.Gitis, R.E.Tatevossian, A.P.Vainshtock (1998). Maximum expected magnitude assessment in a Geo, computer environment. // Natural Hazards, 17, 225-250.

S.S.Arefiev, E.A.Rogozhin, R.E.Tatevossian, L.Rivera, A.Cistenas (2000). The Neftegorsk (Sakhalin Island) 1995 earthquake: A rare interplate event. // Geophys. J. Int., 143,595-607.

R.E.Tatevossian, S.S. Arefiev, H.Haessler (2000). Seismicity of the Spitak earthquake source zone vicinity. // Earthquake hazard and seismic risk prediction. Kluwer Ac. Publ., 87-97

N.V.Shebalin, ..., k.E.Tatevossian (2000). A unified zonation of Northern Eurasia. // Journal of earthquake prediction research, 8,1,8-32.

M.Stucchi, ..., R.Tatevossian (2001). Main results of, the project BEECD, "A Basic European Earthquake Catalogue and a Database for the evaluation of long-term seismicity and seismic hazard". // Seismic risk in the European Union, v. Ill, Brussels-Luxembourg.

R.E.Tatevossian, S.S Arefiev, K.G.Pletnev (2002). Macroseismic survey of Salsk (Russian platform), May 22, 2001, earthquake. // Russian Journ. Earth Sci., 4, 2,163-169.

С.САрефъев, Р.Э.Татевосян и др. (2002). Изучение очаговых зон сильных землетрясений. // Геология, Геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков. Т. 3 Геофизика, 31-32.

Р.Э.Татевосян, С.САрефъев, Н.Г.Мокрушина (2002). Макросейсмическое изучение очаговых зон сильных землетрясений. // Геология, Геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков. Т. 3 Геофизика, 33.

Р.Э.Татевосян, Н.Г.Мокрушина (2003). Историческая сейсмичность Среднего Поволжья. // Физика Земли, 3,13-41.

Р.Э.Татевосян и др. (2003). Историческая сейсмичность Загроса, Иран. // Вычислительная сейсмология, 34,254-285.

Р.Э. Татевосян и др. (2003). Нижнекубанское землетрясение 9 ноября 2002 г.: результаты макросейсмического обследования // Физика Земли, 11, 4253.

Р.Э.Татевосян (2003). Макросейсмические исследования в России. // Очерки геофизических исследований. ОИФЗ РАН. 73-89.

С.САрефъев, ..., Р.Э.Татевосян (2003). Экспериментальное изучение очагов сильных землетрясений. // Очерки геофизических исследований. ОИФЗ РАН. 48-56.

Р.Э.Татевосян и др. (2004). Макросейсмическое обследование Нижнекубанского землетрясения 9 ноября 2002 г. // Сейсмологический бюллетень Украины за 2002 год. Симферополь, 85-96.

Р.Э.Татевосян, Н.Г.Мокрушина (2004). Использование современного сейсмического события для оценки магнитуды исторического землетрясения: Глубокое Карпатское землетрясение 26 октября 1802 г. // Физика Земли, 6,14-25.

K.Katsumata, ..., R.Tatevossian (2004). The 27 May 1995 Ms 7.6 Northern Sakhalin earthquake: An earthquake on an uncertain plate boundary. // BSSA, 94,1,117-130.

A.M.Michetti, ..., R.Tatevossian, ...(2004). The INQUA scale. An innovative approach for assessing earthquake intensities based on seismically-induced ground effects in natural environment. // Memorie descritive della carta geologica d'ltalia, v. LXVII, 118p.

R.Tatevossian (2004). History of earthquake studies in Russia. // Annals of Geophysics, 47, 2/3, 811-830.

* 21 7 1

РНБ Русский фонд

2005-4 21279

Издательство ОИФЗ РАН Лицензия ЛР № 040959 от 19 апреля 1999 г. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, доктора физико-математических наук, Татевосян, Рубен Эдуардович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР МАКРОСЕЙСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В РОССИИ. ф 1.1. История макросейсмических исследований.

1.2. Пример интенсивного исследования: Ахалкалакское землетрясение 31 декабря 1899 г.

1.3. Пример экстенсивного исследования: Каталог землетрясений тестового региона «Кавказ».

1.4. Обсуждение и выводы.

2. СЕЙСМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ МАЛОАКТИВНЫХ ТЕРРИТОРИЙ

2.1. Потенциальная глубина исследования исторической сейсмичности в России.

2.2. Историческая сейсмичность Среднего Поволжья.

2.3. Обсуждение и выводы.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОШЛЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАКРОСЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ О СОВРЕМЕННОМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ.

3.1. Определение магнитуды.

3.2. Определение сейсмотектонического положения.

3.3. Оценка полноты и надежности исторических каталогов.

3.4. Обсуждение и выводы.

4. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ КОМПОНЕНТЫ СЕЙСМИЧНОСТИ И ВЫБОР РАМОК ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ.

4.1. Сейсмичность как самоорганизующаяся система.

4.2. Типы пространственной организации сейсмичности.

4.3. Выбор пространственных рамок исследования.

4.4. Обсуждение и выводы.

5. ХАРАКТЕР ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ В РАЙОНЕ ЗАГРОСА ПО МАКРОСЕЙСМИЧЕСКИМ ДАННЫМ.

5.1. Проблема глубин очагов в районе Загроса.

5.2. Исходные данные и их параметризация.

5.3. Обсуждение и выводы.

6. ФОРМИРОВАНИЕ МАКРОСЕЙСМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА.

6.1. Афтершоки, структура, сейсмический режим очаговой зоны и макросейсмические проявления Спитакского землетрясения 7 декабря 1988 г.

6.2. Афтершоки, структура, сейсмический режим очаговой зоны и макросейсмические проявления Рачинского землетрясения 29 апреля 1991 г.

6.3. Обсуждение и выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Макросейсмические аспекты сейсмической опасности"

В самом общем понимании сейсмическая опасность - это угроза зданиям, имуществу и самой человеческой жизни, связанная с возникновением сильных землетрясений. Более строгое определение сейсмической опасности, используемое в инженерной сейсмологии, формулируется как «вероятность непревышения заданной величины сейсмических воздействий для заданного промежутка времени на заданной площади». Оценка сейсмической опасности -это многоэтапная мультидисциплинарная проблема, решаемая методами геологии, геофизики, сейсмологии и инженерной сейсмологии. Она осуществляется на разных масштабных уровнях (общее, детальное и микро районирование) и включает: а) построение геодинамических и сейсмотектонических моделей, б) оценку максимальных возможных магнитуд землетрясений в рамках выбранной модели и период их повторяемости, в) расчет сейсмических воздействий в терминах сейсмической интенсивности и параметров движения грунта.

Актуальность. Исходными данными практически на всех этапах работ по оценке сейсмической опасности служат каталоги землетрясений. Чем более длительный интервал времени представлен в каталогах, тем обоснованнее оценка сейсмической опасности. Отсутствие долговременных наблюдений не может быть полностью компенсировано методическими ухищрениями на последующих стадиях оценки сейсмической опасности. Инструментальные каталоги землетрясений охватывают около 100 лет наблюдений для сильнейших землетрясений и не превышают 40 лет для землетрясений в интервале магнитуд 5.5-6.5. Между тем, примеры катастрофических землетрясений во всем мире, в том числе и на территории России (Нефтегорск, 1995) показывают, что период повторяемости сильнейших землетрясений существенно более длителен. Единственным регулярным источником информации о сейсмичности за более длительные, чем инструментальный период, интервалы времени являются макросейсмические данные. Кроме того, высокая точность, а главное полная самодостаточность инструментальных данных для изучения землетрясений - это, в определенной степени, иллюзия. Эта иллюзия возникла в сейсмологическом сообществе еще в начале XX века в связи с открытием первых сейсмических станций. В результате существуют невосполнимые потери макросейсмической информации для этого периода времени. А сами инструментальные данные, как выяснилось впоследствии, были невысокого качества. В связи с этим сегодня макросейсмические исследования активно развиваются во многих странах.

В соответствии со сложившейся практикой в СССР, а затем и в России, сейсмическую опасность принято выражать в баллах шкалы сейсмической интенсивности. Поэтому чрезвычайно актуальным является вопрос: «Какие факторы влияют на интенсивность сотрясений?» Уравнение макросейсмического поля, связывающее магнитуду и глубину очага с интенсивностью на поверхности, вполне удовлетворительно описывает макросейсмический эффект на больших удалениях от очага, но в эпицентральной области часто оказывается существенно не точным.

Цель исследования. Повышение эффективности использования макросейсмики в задаче оценки сейсмической опасности за счет совершенствования информационного обеспечения исследований и выяснения очаговых факторов, влияющих на формирование макросейсмического эффекта.

Аннотированный перечень глав. Макросейсмические исследования имеют долгую историю - до сих пор не потерял значения каталог землетрясений Ближнего Востока, составленный Ас-Суйути в XII веке; в России начало активных макросейсмических исследований можно отнести к середине XIX века. В Главе 1 проведен аналитический обзор макросейсмических исследований в России. Показано, что они развивались от создания описательных каталогов землетрясений к параметрическим. Безусловным достижением принципа тотальной параметризации явилось превращение макросейсмики из описательной, вспомогательной сейсмологической дисциплины в один из основных методов количественной оценки сейсмической опасности. Однако чрезмерное увлечение параметризацией при определенном пренебрежении к качеству исходных данных, снижало надежность итоговых оценок. Уточнения и дополнения к опубликованным каталогам не изменили ситуацию существенным образом. На основании проведенного анализа оценены достижения и определен круг вопросов, решение которых составляет содержание настоящей диссертационной работы.

Глава 2 посвящена специфическим проблемам сейсмической опасности малоактивных территорий. Обращение к малоактивным территориям актуально потому, что ни в одном сейсмоактивном районе не существует такой степени неопределенности знаний о сейсмической истории, как в малоактивных территориях. Например, в разных каталогах в некоторых районах Русской платформы есть землетрясения с магнитудой 6, в других - в том же месте нет ничего. В условиях невысокой активности каждое отдельное сейсмическое событие даже умеренной или небольшой магнитуды может играть определяющую роль при оценке опасности. Большие трудности возникают и при попытках оценить полноту каталога исторических землетрясений малоактивной территории (что является необходимой составной частью оценки опасности). Традиционно полнота каталога определяется по графику повторяемости: представительными для данного интервала времени считаются события, лежащие в прямолинейной части графика. Из-за редкости событий в малоактивных районах оценка по графику повторяемости может оказаться технически невыполнимой (во всяком случае, статистически бессмысленной). Предлагается рассматривать геополитические и социально-культурные условия в стране как фактор, определяющий полноту современных знаний об исторической сейсмичности. От этого фактора зависит возможность записать сведения об историческом землетрясении и сохранить эту запись в оригинальном виде в течение длительного промежутка времени. На основании анализа геополитических и социально-культурных условий со времени основания первого Русского государства до наших дней оценена потенциальная глубина изучения исторической сейсмичности в России.

В качестве малоактивной территории рассматривается Русская платформа (район Поволжья). Выбор объектом исследования именно этого района позволяет поставить проблему идентификации природы сейсмического события, поскольку в задачах оценки сейсмической опасности рассматривается опасность, связанная с тектоническими землетрясениями, а землетрясения иной природы (провально-карстовые, оползневые, импакшые и т.п.) являются тем шумом в данных, который надо опознать и исключить. В платформенных областях, особенно в районах крупных речных сетей (например, бассейн Волги) экзогенные явления (оползни, провально-карстовые процессы) достигают значительной интенсивности. Рассматриваются принципы составления каталогов землетрясений; предлагается и применяется метод составления каталогов землетрясений малоактивных областей, доведенный до конечного продукта - каталога землетрясений Поволжья.

Макросейсмические проблемы не ограничиваются оценкой полноты современных знаний об исторической сейсмичности и идентификацией природы события. Как повысить точность определения параметров отдельных землетрясений в каталоге? Как оценить эту точность? В Главе 3 предлагается метод использования макросейсмических данных о современном землетрясении для уточнения параметров отдельного исторического сейсмического события, реализованный на конкретных примерах. Включение в рассмотрение информации о современном землетрясении позволяет существенно расширить базу исходных данных, на которой ведется поиск решения. Сравнительный анализ дает адекватное представление о надежности параметров событий в каталоге. Необходимость проведения сравнительного анализа макросейсмических эффектов современных и исторических землетрясений является одним из основных защищаемых положений в диссертации.

Рассматривая возможности улучшения информационного обеспечения макросейсмических каталогов и способы уточнения параметров отдельных исторических землетрясений, предполагали, что пространственные рамки исследований заданы заранее и обсуждению не подлежат. В Главе 4 поставлен вопрос: «а насколько объективны и разумны пространственные рамки исследования с сейсмотектонической точки зрения?» и предложен возможный ответ на него. Анализируются специфические проблемы возникающие, когда необходимо оценить сейсмическую опасность малоактивных территорий, граничащих с областями высокой сейсмической активности. В каких пространственных рамках необходимо проводить исследование сейсмичности, чтобы оценка опасности малоактивной территории . имела бы сейсмотектонический смысл? Очевидно, что административные границы территорий вовсе не обязаны иметь геофизический смысл. Расширение пространственных рамок исследования без достаточных на то оснований нежелательно, поскольку это приводит к увеличению неоднородности информационной обеспеченности исследований. На примере оценки опасности для территории Ставропольского края показано, что выбор пространственных рамок может быть сделан на основании идей нелинейной неравновесной термодинамики, или самоорганизации. Впервые применимость этих подходов к описанию региональной сейсмичности рассматривалась диссертантом в 1987 г. в кандидатской диссертации «Структурные особенности сейсмичности Кавказа». Теперь же рассматривается возможность их применения в задачах оценки сейсмической опасности.

В Главах 1-4 анализировались макросейсмические аспекты, относящиеся к оценке полноты и надежности каталога, повышения точности параметризации отдельных землетрясений в нем и обоснования пространственных рамок, в которых его следует составлять. Обсуждение этих аспектов не является самоцелью. В Главе 5 показано, сколь значимые для построения глобальных сейсмотектонических моделей и оценки сейсмической опасности выводы, могут быть получены исключительно по макросейсмическим данным. Исследуется характер взаимодействия Аравийской и Евразийской плит на участке Загроса (Иран). Обращение к высокоактивной зоне Загроса позволяет продемонстрировать, что применимость методов макросейсмики не ограничивается малоактивными территориями. Показано к каким взаимоисключающим сейсмотектоническим выводам (и, как следствие, к различным оценкам сейсмической опасности) можно прийти в результате неадекватной интерпретации макросейсмических данных. На этапе параметризации описательной макросейсмической информации, часто воспринимаемом как вспомогательный, могут закладываться ошибки, которые ведут в последующем к построению вполне логичных, но не обоснованных реальными данными, глобальных тектонических моделей. Подробное описание алгоритма параметризации создаваемого каталога обеспечивает воспроизводимость результата, что является необходимым условием его объективности.

Повышение эффективности применения макросейсмики в задаче оценки сейсмической опасности не сводится лишь к улучшению информационного обеспечения исследований. Глава 6 обращается к фундаментальной проблеме макросейсмики - физическим основам формирования макросейсмического эффекта. Какие факторы ответственны за то, что при близких параметрах очага (магнитуда, глубина, механизм) одни землетрясения оказывается более разрушительными, чем другие? Имеются в виду факторы, связанные не с грунтовыми или иными локальными условиями, а собственно с очагом землетрясения. На примере сравнения моделей очагов Спитакского и Рачинского землетрясений с близкими магнитудами (около 7) показано, что макросейсмический эффект зависит и от структуры собственно очага и от общей геодинамической ситуации.

Основные защищаемые положения.

1. Анализ социально-культурных условий в стране является необходимым элементом исследований по оценке точности и полноты современных знаний об исторической сейсмичности.

2. Использование макросейсмических данных о современных сейсмических событиях и применение сравнительного анализа существенно повышает достоверность определения параметров исторических землетрясений.

3. Корректно проведенные макросейсмические исследования позволяют получить для ряда районов точность локации очага землетрясения, превышающую соответствующую инструментальную точность, даже при современном развитии инструментальной сейсмологии.

4. Выбор пространственных рамок, в которых необходимо проводить исследование сейсмичности для надежной оценки сейсмической опасности, может быть основан на подходах, развиваемых в теории самоорганизации.

5. Методика составления каталога ощутимых землетрясений должна обеспечивать воспроизводимость результата, что служит показателем его объективности.

Научная новизна. Предложены и применены новые подходы и конкретные методы независимой оценки надежности, полноты и точности макросейсмических каталогов землетрясений, что повышает достоверность оценок сейсмической опасности в целом. Использование данных о современных событиях позволило уточнить параметры отдельных исторических землетрясений. Полное и четкое описание примененных процедур обработки исходной макросейсмической информации улучшило однородность каталогов и повысило объективность заключений по макросейсмическим данным. Сопоставление макросейсмического эффекта со структурой очагов сильных землетрясений близких по магнитуде позволило продвинуться в понимании факторов, влияющих на формирование макросейсмического поля.

Практическая значимость. Знание о надежности, полноте и точностях макросейсмических каталогов, а также учет факторов, определяющих формирование макросейсмического эффекта, позволяют более надежно оценивать сейсмическую опасность. А это является основой уменьшения ущерба от сейсмических катастроф.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Всесоюзных конференциях молодых ученых (1986, Суздаль; 1988, Звенигород); IV Международном симпозиуме по анализу сейсмичности и сейсмическому риску (1989, Бехине, Чехословакия); XXII Генеральной Ассамблее ЕСК (1990, Барселона, Испания); Генеральной Ассамблее МГГС (1991, Вена, Австрия); Международной конференции, посвященной 5-летию Спитаксого землетрясения (1993, Севан, Армения); XXIV Генеральной Ассамблее ЕСК (1994, Афины, Греция); Встрече рабочей группы по Каталогу землетрясений для Центральной и Юго-Восточной Европы (1995, Ганновер, Германия); Генеральной Ассамблее МГТС (1995, Боулдер, США); Встрече рабочей группы по международному проекту BEECD (1995, Милан, Италия); Международном семинаре НАТО «Историческая сейсмичность Кавказа» (1996, Цахкадзор, Армения); Международной конференции "Сейсмическая опасность и уменьшение сейсмического риска" (1998, Ереван); XXI Международной школе по геофизике (2002, Сицилия, Италия); Конференции «Строение и живая тектоника» (2003, Москва); на Проблемном Совете ОИФЗ РАН (2002, 2003, Москва); Конференции, посвященной 10-летию РФФИ (2002, Москва); Международной встрече рабочей группы по Российско-Индийскому сотрудничеству (2003, Москва); Научном совете Армянской Ассоциации Сейсмологии и Физики Земли (2003, Ереван, Армения); 32-ом Международном геологическом конгрессе (2004, Флоренция, Италия); Международной конференции «Вызовы геомагнетизму, аэрономии и сейсмологии в XXI веке» (Тортоза, Испания, 2004).

Основные результаты диссертации изложены в 61 публикации.

Вклад автора

Наблюдения. Автор принимал участие в эпицентральных сейсмологических экспедициях ОИФЗ РАН (1984, 1988-89, 1990, 1991, 1994, 1995 гг.); возглавлял макросейсмические обследования Каребасского (1999, Иран), а также Сальского (2001) и Нижнекубанского (2002) землетрясений на территории России.

Методы. Введены понятия и предложен метод разделения сейсмичности на сосредоточенную и рассеянную пространственные компоненты (авторское свидетельство совместно с С.С. Арефьевым и Н.В. Шебалиным). Предложен метод составления однородного макросейсмического каталога землетрясений на основании разнородных исходных данных (автор). Предложен метод использования макросейсмических данных о современном землетрясении для уточнения параметров исторических сейсмических событий (автор). Предложен метод расчета и введения поправок для согласования определения параметров землетрясений по региональной и плотной временной инструментальной системам наблюдений (автор).

Обработка и анализ. Составлены макросейсмические каталоги землетрясений Ставрополя (в соавторстве), Поволжья (в соавторстве), Кавказа (в соавторстве), Загроса (в соавторстве). Построены карты изосейст и определены параметры Карпатского (1802), Сальского (2001), Нижнекубанского (2002) землетрясений. Составлены инструментальные каталоги афтершоков и предложены детальные схемы структуры очаговой зоны Спитакского (1988) и Рачинского землетрясений (1991) (в соавторстве).

Благодарности

Автор рад возможности выразить глубочайшую признательность своему первому Учителю - Николаю Виссарионовичу Шебалину; С.С. Арефьеву, который почти 20 лет назад принял «под свое крыло» молодого выпускника; друзьям и коллегам, с которыми пройдены непростые эпицентральные экспедиции - С.С. Арефьеву, К.Г. Плетневу, П.А. Алексину, А.Э. Петросяну, С.Г. Молоткову; Н.Г. Мокрушиной за ее кропотливый труд в библиотеках и архивах по поиску оригинальных исходных данных; Ж.Я. Аптекман, Ф.Ф. Аптикаеву и И.П. Добровольскому - за постоянный интерес к своей работе и ценные обсуждения. Большое спасибо Максу Стукки и Армандо Систернасу -автор с благодарностью вспоминает их поддержку.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Татевосян, Рубен Эдуардович

Выводы.

1. Россия занимает обширные сейсмоактивные области начиная с 1700-х годов. Приблизительно в это же время возникают условия, в целом благоприятные для записи и сохранения сведений о возникающих землетрясениях. При анализе сейсмичности Среднего Поволжья реализована максимально возможная временная глубина исторического каталога, составляющая для данного региона 250-300 лет.

2. На основании сравнения интенсивности колебаний в эпицентральной области и некоторых удаленных пунктах при глубоких Карпатских землетрясениях 1802 г. и 1977 гг. и при допущении, что очаги этих событий лежат в одной области, магнитуда землетрясения 1802 г. равна 7.2±0.1.

3. Очаг Нижнекубанского землетрясения 9 ноября 2002 г. приурочен к структурам поперечного (антикавказского) направления у западного окончания Большого Кавказа, расположенным в коре на глубинах 12-16 км.

4. Очаг сильнейшего инструментально зарегистрированного землетрясения на западной оконечности Большого Кавказа (Анапа, 1966), приурочен к той же сейсмогенерирующей структуре, что и Нижнекубанское землетрясение 2002 г.

5. Глубина очага и ориентация изосейст Сальского землетрясения 2001 г. свидетельствуют о том, что оно приурочено к близширотно ориентированным структурам в верхней части кристаллического фундамента в нижнем течении р. Маныч.

6. Полномасштабное макросейсмическое обследование является эффективным средством для оценки параметров землетрясений умеренной силы. В областях с плохим обеспечением сейсмическими станциями оно может обеспечивать точность параметризации, превышающую соответствующую инструментальную точность. Оперативные оценки балльности такой точности не обеспечивают.

7. В пространственной организации сейсмичности выделяются рассеянная и сосредоточенная компоненты, отличающиеся своим режимом.

8. Выделение различных пространственных компонент сейсмичности может быть успешно применено к определению пространственных рамок, внутри которых оценка сейсмической опасности имеет геофизический смысл.

9. Разработаны принципы составления однородного каталога ощутимых землетрясений на основании разнородных исходных макросейсмических данных, которые применены для района Загроса в Иране. Составлен каталог ощутимых землетрясений с 840 по 1999 годы, включающий 155 событий.

10. Корректно проведенное макросейсмическое исследование обеспечивает точность определения параметров землетрясений, достаточную для построения надежной сейсмотектонической модели.

11. На основании долговременного каталога ощутимых землетрясений показано отсутствие глубоких очагов в Загросе, что свидетельствует об отсутствии субдукции при взаимодействии Аравийской и Евразийской плит на этом участке.

12. Эпицентральная интенсивность в значительной мере зависит от общей геодинамической ситуации района. Она определяет локализованный или дисперсный характер деформирования. Локализованному деформированию свойственен более интенсивный макросейсмический эффект.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложен новый подход оценки надежности, полноты и точности исторических каталогов землетрясений, а также определения параметров прошлых сейсмических событий на основании макросейсмического обследования современных землетрясений; разработаны и практически применены методы создания однородных макросейсмических каталогов; выяснены факторы, влияющие на формирование макросейсмического эффекта. Все это в совокупности обеспечивает более высокую эффективность использования макросейсмики в проблеме оценки сейсмической опасности.

Проведен анализ истории макросейсмики в России, который показал, что исследования развивались от создания описательных каталогов землетрясений к параметрическим. Безусловным достижением принципа «тотальной» параметризации явилось превращение макросейсмики из описательной, вспомогательной сейсмологической дисциплины в один из основных методов количественной оценки сейсмической опасности. Однако, чрезмерное увлечение параметризацией при определенном пренебрежении к качеству исходных данных, снижало надежность итоговых оценок. Уточнения и дополнения к опубликованным каталогам не изменили ситуацию существенным образом.

Для оценки точности и полноты современных знаний об исторической сейсмичности необходимо понимание общих геополитических и социально-культурных условий в стране. От этих условий зависит возможность записать сведения об историческом землетрясении и сохранить эту запись в оригинальном виде в течение длительного промежутка времени. Геополитические и социально-культурные условия в России со времени основания первого Русского государства до наших дней рассмотрены в работе как фактор, определяющий потенциальную «глубину» изучения исторической сейсмологии в России. Эта «глубина» оценена в 250-300 лет.

Макросейсмические аспекты сейсмической опасности становятся особенно значимыми при освоении малоактивных территорий, таких как Русская платформа. В условиях невысокой активности каждое отдельное сейсмическое событие даже умеренной или небольшой магнитуды может играть определяющую роль при оценке опасности. К традиционным проблемам оценки надежности и полноты каталога добавляется проблема точной идентификации природы сейсмического события, поскольку в задачах оценки сейсмической опасности рассматривается опасность, связанная с тектоническими землетрясениями, а землетрясения иной природы (провально-карстовые, оползневые, импактные и т.п.) являются тем шумом в данных, который надо опознать и исключить. Предложен и практически применен метод составления каталогов землетрясений малоактивных областей, доведенный до конечного продукта - каталога землетрясений Поволжья. При его составлении фактически была реализована отмеченная выше максимальная «глубина» в 250 лет. На основании анализа 27 первоисточников, относящихся к 15 событиям, помещенным в те или иные каталоги по району Среднего Поволжья, показано, что лишь три события являются тектоническими землетрясениями. Магнтуды этих событий не превышают 4.

На основании первичных описаний (использовано 49 первоисточников) макросейсмических эффектов, вызванных глубоким Карпатским землетрясением 26 октября 1802 г., оценена интенсивность колебаний в эпицентральной зоне и в населенных пунктах на Русской платформе (всего 82 пункта). Использование информации из первоисточников позволяет существенно повысить надежность этих оценок. Предложен принципиально новый подход для определения магнитуды исторического землетрясения. В его основе лежит прямое сравнение макросейсмических эффектов в отдельных населенных пунктах от исторического и современного землетрясения с надежно определенной инструментальной магнитудой.

Представлены результаты макросейсмического обследования Нижнекубанского землетрясения 9 ноября 2002 г. (Ms = 4.5), полученные в ходе экспедиционных работ с 4 по 18 декабря 2002 г. (общая протяженность маршрутов - 3450 км; количество населенных пунктов, охваченных обследованием — 62). На основании макросейсмических данных определены параметры землетрясения и его приуроченность к геоструктурным элементам. Пространственное распределение макросейсмического эффекта использовано для уточнения положения очага Анапского землетрясения 1966 г.

Сальское землетрясение 22 мая 2001 г. произошло в пределах Русской платформы в практически асейсмичной области. Его магнитуда (Ms = 4.6) является максимальной инструментально зарегистрированной для этого региона. Это превращает событие в важнейшее для оценки сейсмической опасности. Было проведено макросейсмическое обследование землетрясения, что позволило прямо оценить вклад землетрясения в сейсмическую опасность в терминах интенсивности. Обследованием было охвачено 36 населенных пунктов на площади 110 на 170 км. В результате обработки полученных данных были оценены положение макросейсмического эпицентра и глубина очага.

Специфические проблемы возникают, когда необходимо оценить сейсмическую опасность малоактивных территорий, граничащих с областями высокой сейсмической активности. На примере оценки опасности для территории Ставропольского края показано, что выбор пространственных рамок исследования может быть сделан на основании идей нелинейной неравновесной термодинамики, или самоорганизации. Впервые применимость этих подходов к описанию региональной сейсмичности рассматривалась диссертантом в 1987 г. в кандидатской диссертации "Структурные особенности сейсмичности Кавказа". Теперь же этот подход использован для проблемы оценки сейсмической опасности.

На этапе параметризации описательной макросейсмической информации, часто воспринимаемом как вспомогательный, обычно возникают ошибки, которые ведут в последующем к построению вполне логичных, но не обоснованных реальными данными, глобальных тектонических моделей. Подробное описание алгоритма параметризации создаваемого каталога является принципиально важным. На примере сейсмичности Загроса (Иран), показано к каким взаимоисключающим сейсмотектоническим выводам (и, как следствие, к различным оценкам сейсмической опасности) можно прийти в результате неадекватной интерпретации макросейсмических данных.

Макросейсмические аспекты оценки сейсмической опасности не ограничиваются созданием фактологической основы работ в виде каталогов исторических землетрясений, в которых содержится информация о долговременной сейсмичности. Фундаментальной проблемой макросейсмики является выяснение того, как формируется макросейсмическое поле, какие факторы ответственны за то, что при близких параметрах очага (магнитуда, глубина, механизм) одни землетрясения оказывается более разрушительными, чем другие. На примере сравнения моделей очагов Спитакского и Рачинского землетрясений с близкими магншудами (около 7), показано, что макросейсмический эффект зависит от структуры очага и общей геодинамической ситуации.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора физико-математических наук, Татевосян, Рубен Эдуардович, Москва

1. Айвазашвили И.В., Папалашвили В.Г. (1973). К вопросу сейсмического районирования территории Кавказа. // Труды ин-та геофиз. АН ГССР, 29.

2. Айвазашвили И.В., Папалашвили В.Г., Шебалин Н.В. (1974). Карта изосейст Ахалкалакского землетрясения 31 декабря 1899 года. Архив лаб. сильных землетрясений, ОИФЗ РАН, Москва, (неопубликован).

3. Албареде Ф., Богачкин Б.М., Олейник А.Е., Рогожин Е.А., Рыбаков Л.Н., Филип Э. (1990). О доисторическом сильном землетрясении в районе г. Спитак (Северная Армения). // ДАН СССР, 313, 2, 397-400.

4. Ананьин И.В. (1977). Сейсмичность Северного Кавказа. М., Наука, 147с.

5. Ананьин И.В. (1988). К вопросу о проявлении некоторых землетрясений в восточной части Восточно-Европейской платформы. // Исследования по сейсмической опасности. Вопросы инженерной сейсмологии, 29, 119-123.

6. Ананьин И.В. (1991). Сейсмоактивные зоны Восточно-Европейской платформы и Урала. // Комплексная оценка сейсмической опасности. Вопросы инженерной сейсмологии, 32, 106-121.

7. Ананьин И.В., Бунэ В.И., Введенская Н.А., Кириллова И.В., Рейснер Г.И., Шолпо В.Н. (1969). Методика составления карты сейсмическогорайонирования Кавказа. ИФЗ АН СССР.

8. Ананьин И.В., Зыбина И.А. (1970). Анапское землетрясение 12 июля 1966 г. // Землетрясения в СССР в 1966 году, 56-62.

9. Аптекман Ж .Я., Ландер А.В., Дорбат К., Дорбат Л. (1991). Процессы в очаговой зоне Спитакского землетрясения по данным о механизмах очагов его афтершоков. // Физика Земли, 11, 96-105.

10. Арефьев С.С. (1989). О картировании основных параметров сейсмического режима. // Оценка эффекта сильных землетрясений. Вопросы инженерной сейсмологии, 30,4-14.

11. Арефьев С.С., Татевосян Р.Э. (1991). Структура и сейсмический режим очаговой зоны Спитакского землетрясения // Изв. АН СССР. Физика Земли, 11, 74-85.

12. Арефьев С.С., Татевосян Р.Э., Аптекман Ж.Я., Быкова В.В., Эртелева О.О., Молотков С.Г., Плетнев К.Г., Алексин П.А. (2002). Изучение очаговых зон сильных землетрясений. // Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков. Т. 3 Геофизика, 31-32.

13. Арефьев С.С., Татевосян Р.Э., Шебалин Н.В. (1989). Об устойчивости собственной пространственно-временной структуры сейсмичности Кавказа. // Изв. АН СССР, Физика Земли, 12, 34-47.

14. Артемьев М.Е. (1973). Изостазия. М.: Наука.

15. Архив Военно-Морского Флота. Фонд №243, опись 1, ед. хранения №354 (документ составлен в 1802 г.).

16. Ас-Суйути, Джалал ад-Дин абд ар-Рахман. Катф ас Салсала ан басф аз Залзала. (Трактат о землетрясениях). (1983). Русский перевод с арабского З.М. Буниятова, Баку, 78 с.

17. Атлас землетрясений в СССР. (1962). М., Изд-во АН СССР.

18. Атлас изосейст землетрясений к Новому каталогу (1974). (Составитель Н.В. Шебалин). Фонды лаб. Сильных землетрясений ОИФЗ РАН.

19. Бабачкова Б., Рижикова С. (1993). Некоторые новые данные об исторической сейсмичности Болгарии // Блгарска геоф. списание, XIX, 4, 83100, (на болгарском)

20. Борисенков Е.П., Пасецкий В.М. (1988). Тысячелетняя летопись необычайных явлений природы. М. 524 с.

21. Борисов Б.А., Рейснер Г.И. (1974). О сейсмо-тектоническом каталоге землетрясений Кавказа. // Изв. АН СССР. Физика Земли, 9,11-18.

22. Борисов Б.А., Рейснер Г.И., Шолпо В.Н. (1975). Выделение сейсмоопасных зон в альпийской складчатой области (по геологическим данным). М.: Наука, 139 с.

23. Буниятов З.М. (1977). Сведения о землетрясениях в некоторых средневековых арабских источниках. // Изв. АН АзССР, Серия наук о Земле, 5, 93-99.

24. Бюллетень Постоянной Центральной Сейсмологической Комиссии Российской Императорской Академиии Наук (1902). (Отв. ред. Г.В. Левицкий). С-Пб., 206 с.

25. Бюс Е.И. (1948). Сейсмические условия Закавказья. Часть I. Хронология землетрясений в Закавказьи. Изд-во АН ГССР, 304 с.

26. Бюс Е.И., Лебедева Т.М., Левицкая А.Я., Цхакая А.Д. (1961). Сейсмичность Кавказа. // Землетрясения в СССР. М., Изд-во АН СССР.

27. Васильев П.Н. (1908). Сейсмичность Южной России и прилегающих к ней территорий. // Записки Новороссийского общества естествоиспытателей XXXI, вып. 1, Одесса.

28. Вебер В.Н. (1900). О землетрясении в Ахалкалакском уезде 19.XII 1899 г. // Изв. Кавк. Отд. РГО, 13.

29. Вестник Европы, 1802, ч. IV, № 21 с. 69

30. Вечерняя Почта, № 21,1909, (Казань)

31. Вилькович Е.В, Шнирман М.Г. (1980). О миграции очаговземлетрясений вдоль крупных разломов и зон Беньоффа. // Вычислительная сейсмология, 13,13-24.

32. Волжский листок, № 795,1909, (Казань)

33. Вятские губернские ведомости, № 3,1852

34. Газлийские землетрясения 1976г. М.: Наука, т.1, 1983, 197с., т.2, 1984,194с.

35. Газлийские землетрясения 1976 и 1984 годы. // Шебалин Н.В., Ибрагимов Р.Н., Чернов Ю.К., Ташкент: ФАН, 1986. 368 с.

36. Гамкрелидзе П.Д., Гамкрелидзе И.П. (1977). Тектонические покровы Южного склона Большого Кавказа. Тбилиси: Мецниереба. 81с.

37. Гедакян Э.Г., Голинский Г.Л., Папалашвили В.Г., Хромецкая Е.А., Шебалин Н.В. (1991). Спитакское землетрясение 7 декабря 1988 г., карты изосейст// Землетрясения в СССР в 1988 году, 74-86.

38. Гельфанд И.М., Губерман Ш.А., Извеков М. Л., Кейли-Борок В.И., Ранцман Е.Я. (1973). Распознавание мест возможного возникновения сильных землетрясений. I. Памир и Тянь-Шань. // Вычислительная сейсмология, 6, 107133.

39. Гельфанд И.М., Губерман Ш.А., Кейлис-Борок В. И., Кнопов Л., Пресс Ф.С., Ранцман Е.Я., Ротвайн И.М., Садовский A.M. (1976). Условия возникновения сильных землетрясений. I. Памир и Тянь-Шань. // Вычислительная сейсмология, 9, 3-91.

40. Геофизическая служба РАН (2001). Информация о Сальском землетрясении 22 мая 2001 г. http://wvvw.ceme.gsras.ru/1251/mammi.htm.

41. Гленедорф П., Пригожин И. (1973). Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. М.: Мир, 280 с.

42. Горшков Г.П. (1947). Землетрясения Туркмении. // Тр. Сейсмологического ин-та АН СССР, № 122.

43. Горшков Г.П. (1949). Землетрясения на территории Советского Союза. М., Географиздат.

44. Горшков Г.П. (1977). Региональная сейсмотектоника территории юга СССР, М.: Наука, 270 с.

45. Грайзер В.М., Эртелева О.О., Систернас А., Дорбат JL, Филип Э. (1991). Моделирование очага Спитакского землетрясения 7 декабря 1988 г. // Физика Земли, 12, 46-55.

46. Григорьев С. (1916). Географические известия. Россия. // Природа, №3, М., с. 398.

47. Гуд И.Дж. (1980). Ботриология ботриологии. // Классификация и кластер. М., Мир, 66-82.

48. Гутенберг Б., Рихтер К. (1948). Сейсмичность Земли. М.: Изд-во Иностранной литературы, 160 с.

49. Дагестанское землетрясение 14 мая 1970 года. М.: Наука, 1981, 258с.

50. Демидов А. (1853). Путешествие в Южную Россию и Крым через Венгрию, Валахию и Молдавию, совершенное в 1837 г. Москва.

51. Джавахишвили И. (1928). История Грузинского народа. Тбилиси. Изд-во1. ТГУ.

52. Дистанционное зондирование: количественный подход. (1983). М. Недра, 415 с.

53. Добровольский И.П. (1991). Теория подготовки тектонического землетрясения. // Изд-во ИФЗ АН СССР. 219 с.

54. Дорбат К., Дорбат Л., Аптекман Ж .Я. (1991). Геометрия очага Сптиакского землетрясения по данным детального изучения афтершоков. // Физика Земли, 11, 86-95.

55. Друмя А.В., Устинова Т.И., Щукин Ю.К. (1964). Проблемы тектоники и сейсмологии Молдавии, т. II. Кишинев, «Картя Молдовеняскэ».

56. Дубасов И.И. (1884) Тамбовский край в конце XVIII и начале XIX столетия. // Исторический Вестник, т. XVIII. С-Пб. с. 136.

57. Дуда С., Фастофф С., Кайзер Д. (1991). Спитаке кое землетрясение 7 декабря 1988 г.: параметры очага по широкополосным записям Центральной сейсмологической обсерватории ФРГ. // Физика Земли, 11, 27-38.

58. Евсеев С.В. (1961). Землетрясения Украины. Киев, Изд-во АН УССР.

59. Евсеев С.В. (1969) Интенсивность землетрясений Украины. // Сейсмичность Украины. Киев, «Наукова Думка», 32-55.

60. Егоркина Г.В. (1973). // Сов. Геология 6, 80-91.

61. Ершов И.А., Шебалин Н.В. (1984). Проблема конструкции шкалы интенсивности землетрясений с позиции сейсмологов. // Прогноз сейсмологических воздействий. Вопросы инженерной сейсмологии, 25, 78-96.

62. Жарков В.Н. (1983). Внутреннее строение Земли и планет. М.: Наука,415 с.

63. Защук А. (1862). Материалы для географии и статистики России, собранные офицерами Генерального штаба, ч. 1, СПб.

64. Землетрясения в СССР. (Ежегодники, издаваемые в 1962-1991 гг.). Москва.

65. Зоненшайн Л.П., Савостин Л.А. (1979). Введение в геодинамику. М.: Недра, 311с.

66. Информационное сообщение о Нижнекубанском землетрясении 9ноября 2002 г. // www.ceme.gsran.ru/1251/archiv news/111102.htm Казанские губернские ведомости, № 41, 1857

67. Карамзин А.Н. (1914). Землетрясение в Бугурусланском уезде Самарской губернии. // Метеорологический Вестник. № 8-9, т. XXIV, с. 299.

68. Карапетян О.Т. (1929). Геологическое описание Ахалкалакского уезда. Тифлис.

69. Карпатское землетрясение 4 марта 1977 г. и его последствия. (1980). Отв. ред. А.В. Друмя. Наука. 271с.

70. Карточный каталог землетрясений Восточно-Европейской платформы.1991)//Белорусский сейсмологический бюллетень, 1, 21-85.

71. Каталог землетрясений зон внешней сейсмотектоники с М>6. (1993). Фонды ИФЗ РАН.

72. Каталог землетрясений Кавказского регионального центра. (Тбилиси). Регулярно обновляемый файл с 1962 г.

73. Каталог землетрясений Северной Евразии (1993). // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии (Отв. ред. В.И. Уломов), т. 1, 302 с.

74. Каталог Рачинского землетрясения 29 апреля 1991 г. и его афтершоков1992). И.П. Габсатарова, А.И. Захарова, О.Е. Старовойт, Л.С. Чепкунас. Обнинск. 40 с.

75. Кейлис-Борок В.И., Кнопов Л., Ротвайн И.М. (1980). Долгосрочные сейсмологические предвестники сильных землетрясений в Калифорнии — Сьерра-Неваде, Новой Зеландии, Японии и Аляске. // Вычислительная сейсмология, 13,3-11.

76. Кириллова И.В. (1952). Сейсмичность Ахалкалакского нагорья. // Изв. АН СССР. Сер. Геофиз., 5, 10-24.

77. Кириллова И.В., Люстих Е.Н., Растворова В.А., Сорский А.А., Харин В.Е., (1960). Анализ геотектонического развития и сейсмичности Кавказа. М., Изд-во АН СССР., 340 с.

78. Комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-97. (Ред. В. Н. Страхов, В.И. Уломов). 1999

79. Кондорская Н.В., Уломов В.И. (ред.) (1995). Специализированный каталог землетрясений Северной Евразии с древнейших времен по 1995. // http://socrates.wdcb.ru/scetac.

80. Крускал Дж. (1980). Взаимосвязь между многомерным шкалированием и кластер-анализом. // Классификация и кластер. М., Мир, 20-41.

81. Кузнецова К.И. (1969). Закономерности разрушения упруго-вязких тел и некоторые возможности приложения их к сейсмологии. // М., Наука, 87 с.

82. Кузнецова К.И. (1983). Сейсмичность как стохастический процесс с физическими параметрами. //Изв. АН СССР. Физика Земли, 12, 16-28.

83. Кузнецова К.И., Шумилина Л.С., Белова Н.А. (1984). Об отражении сейсмического процесса в вариациях графиков повторяемости землетрясений. // Прогноз землетрясений, 5, 71-84.

84. Куллдорф Г. (1966). Введение в теорию оценивания. // М., Наука, 176 с.

85. Леопольдов А. (1841). Летопись Саратовской губернии со времен присоединения сего края к России до 1821г. // ЖМВД ч. XXXIX, № 2, с. 223278. С-Пб.

86. Леопольдов А. (1841). Летопись Саратовской губернии со времен присоединения сего края к России до 1821г. // ЖМВД ч. XXXIX, № 3, с. 411442. С-Пб.

87. Леопольдов А. (1841). Летопись Саратовской губернии со времен присоединения сего края к России до 1821г. //ЖМВД ч. XL, № 4, с. 27-100. СПб.

88. Леопольдов А.Ф. (1848). Исторический очерк Саратовского края. С-Пб.196 с.

89. Лукк А.А. (1982). Возможности изучения механизма деформирования сейсмоактивных объемов горных масс. // Прогноз землетрясений, 1, 384-408.

90. Майсурадзе О.М., Лебедева Т.М. (1979). Некоторые особенности сейсмотектоники Дзирульской зоны погружения Грузинской глыбы. В кн. Сейсмичность Кавказа за 1976 год. Тбилиси: Мецниереба, 187-209.

91. Малиновский Н.В. (1935). Каталог землетрясений в АССР. Баку.

92. Мандель И.Д. (1988). Кластерный анализ.

93. Медведев С.В. (1949). Опыт нового районирования Молдавской ССР, Труды Геофиз. Ин-та АН УССР, № 5 (132).

94. Мехрюшев Д.Ю (ред.) (2003). Результаты проведения комплексных сейсмологических и геофизических наблюдений и обработки данных на базе стационарных и мобильных сейсмических сетей. // Отчет ЦОМЭ ГС РАН за 2002 год (г. Обнинск).

95. Милановский Е.Е. (1968). Новейшая тектоника Кавказа. М.: Недра. 384с.

96. Миллер Р.Л., Кан Дж. С. (1965). Статистический анализ в геологических науках. // М.: Мир, 482 с.

97. Мирзоев К.М., Рахматуллин М.Х., Гатиятуллин Р.Н. (2000). Татарстан (с древнейших времен по 1994 год). // Землетрясения Северной Евразии в 1994 г., 44-56.

98. Михалевский А.Н. (1923). Определение глубины очагов Кавказских землетрясений: Ахалкалакского 19 декабря 1899 г. и Горийского 20 февраля 1920 г. // Изв. Азерб. Ун-та, 3.

99. Морозова Р.Н., Шебалин Н.В. (1968). О землетрясениях Крыма 18001967 гг. (опыт критического каталога). // Геофиз. сб., вып. 26.

100. Мурзакевич Д.Н. (1804) История губернского города Смоленска от древнейших времен до 1804 года. (Собрания из ранних летописей и Российских писателей). Смоленск.

101. Мушкетов И.В. (1890). Верненское землетрясение 28 мая (9 июня) 1887 г. // Тр. Геологического комитета, т. X, № 1,154 с.

102. Мушкетов И.В. (1891). Материалы для изучения землетрясений России. // Известия РГО, т. 27, вып. I, С-Пб., 62 с.

103. Мушкетов И.В. (1899). Материалы для изучения землетрясений России. // Известия РГО, т. 35, вып. II, С-Пб., 106 с.

104. Мушкетов И. (1903). Материалы по Ахалкалакскому землетрясению 19 декабря 1899 г. // Труды Геологического Комитета, Новая сер., вып. 1, 80 с.

105. Мушкетов И.В., Орлов А.П. (1893). Каталог землетрясений Российской империи. // Зап. РГО, т. 26, С-Пб., 582 с.

106. Мячкин В.И. (1978). Процессы подготовки землетрясений. М.: Наука,252.

107. Мячкин И.В., Костров Б.В., Соболев Г.А., Шамина О.Г (1975). Основы физики очага и предвестники землетрясений. // Физика очага землетрясений. М.: Наука, 6-29.

108. Нерсесов И.Л., Пономарев B.C., Тейтельбаум Ю.М. (1976). Эффект сейсмического затишья при больших землетрясениях. // Исследования по физике землетрясений. М.: Наука, 149-169.

109. Нерсесов И.Л.„ Тейтельбаум Ю.М. (1984). Об устойчивости оценок сейсмической активности. // Изв. АН СССР, Физика Земли, 10, 17-25.

110. Никитин Л.В., Юнга С.Л. (1977). Методы теоретического определения тектонических деформаций и напряжений в сейсмоактивных областях. // Изв. АН СССР, Физика Земли, 11, 54-67.

111. Николис Г., Пригожин И. (1979). Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир, 512 с.

112. Никонов А.А. (1991) Разрушительные землетрясения в эпицентральной зоне Спитакского землетрясения 1988 г. в прошлом. // Физика Земли, 12, 3-16.

113. Никонов А.А. (1994) О сильных землетрясениях на Большом Кавказе в I тыс. н.э.: пересмотр исходных данных и каталога. // Физика Земли, 7-8, с. 107112.

114. Никонов А. А. (1996а). Проблема выделения нетектонических землетрясений на Восточно-Европейской платформе в оценке ее сейсмической опасности. // Недра Поволжья и Прикаспия, 13,42-49.

115. Никонов А.А. (19966) Сильнейшее в Восточной Европе Карпатское землетрясение 26 октября 1802 г. новые материалы и оценки. // ДАН, 347, 1, 99-102.

116. Никонов А.А., Чепкунас Л.С. (1996). Сильные землетрясения в низовьях реки Кубани. // Геофизический журнал, 18, 3,29-41.

117. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. (1977). (Отв. ред. Н.В. Кондорская, Н.В. Шебалин). М. Наука, 506 с.

118. Огаджанов В.А., Чепкунас Л.С., Михайлова Р.С., Соломин С.В., Усанова

119. A.В. (2001). О каталоге землетрясений Среднего и Нижнего Поволжья. // Землетрясения Северной Евразии в 1995 г., 119-127.

120. Отчет Геофизической экспедиции Управления геологии Арм. ССР. (1979). 260с.

121. Павлов А.П. (1903). Оползни Симбирского и Саратовского Поволжья М., 65 с.

122. Папалашвили В.Г., Вразанашвили О.Ш, Гогмачадзе С.А., Заалишвили

123. B.Б., Кипиани Д.Г., Махатадзе Л.Н., Мухадзе Т.Г., Чачава Т.Н., Айвазишвили И.В. (1997). Рача-Джавское землетрясение 29 апреля 1991 г. // Землетрясения в СССР в 1991 г., 18-25.

124. Петров В.А. (1981). К теории закона повторяемости землетрясений. // Изв. АН СССР. Физика Земли, 8,92-93.

125. Подъяпольский Г.С. (1968). О сущности коэффициента у в статистике землетрясений. //Изв. АН СССР. Физика Земли, 7,16-31.

126. Политический журнал, или Современная история света на 1802 г. т. IV, кн. III, 232-236.

127. Полякова Т.П. (1985). Сейсмичность центральной части Средиземноморского пояса. М., Наука.

128. Правительственный вестник, № 27,1909 (Санкт-Петербург)

129. Прозоров А.Г. (1975). Изменения сейсмической активности приуроченные к сильным землетрясениям. // Вычислительная сейсмология, 9, 71-82.

130. Прозоров А.Г. (1982). Удаленные афтершоки предвестники землетрясений в Южной Калифорнии. // Вычислительная сейсмология, 14, 2026.

131. Рихтер Ч. (1963).Элементарная сейсмология. М.: Изд-во иностр. лит.,670 с.

132. Рогожин Е.А., Богачкин Б.М., Нечаев Ю.В. (1993). Сейсмотектоническое значение поперечной зональности северо-западной части Большого Кавказа. // Построение моделей развития сейсмического процесса и предвестников землетрясений, 1,139-148.

133. Рогожин Е.А., Рыбаков Л.Н., Борисов Б.А. (1990). Сейсмодислокации Спитакского землетрясения. // ДАН СССР, 311,2,435-439.

134. Рогожин Е.А., Филипп Э. (1991) Геолого-тектоническое изучение очаговой зоны Спитакского землетрясения. // Физика Земли, 11, 3-19.

135. Русские ведомости, № 127, 1865 (Москва)

136. Русские ведомости, № 131, 1865 (Москва)

137. Русские ведомости, № 21, 1909 (Москва)

138. Русские ведомости, № 23, 1909 (Москва)

139. Русский инвалид, № 21, 1909 (Санкт-Петербург)

140. Сагалова Е.А. (1969). К вопросу о сейсмическом районировании Буковины. // Сейсмичность Украины. Киев, «Наукова Думка», с.70-80.

141. Садовский М.А. (1979). Естественная кусковатостъ горной породы. // ДАН СССР., 247, 4,829-831.

142. Самара. Куйбышев. Хроника событий 1586-1986. (1985). Куйбышевское кн. Изд-во. 363 с.

143. Самарская губерния. Список населенных мест по сведениям 1859 г. СПб., 1864

144. Саратовские губернские ведомости, № 28,1839

145. Саратовские губернские ведомости, № 227, 1885

146. Сейсмическое районирование СССР. (1968). М., 476 с.

147. Сейсмическое районирование территории СССР. (1980). (Отв. ред. В.И. Бунэ, Г.П. Горшков). М., Наука, 306 с.

148. Сигалова P.M. (1963). Изосейсты землетрясений на Украине. // Каталог карпатсысих землетрушв, № 6(9), 1960, Киев, Изд-во АН УССР.

149. Симбирские губернские ведомости, № 22,1865

150. Смирнов М.В. (1931). Каталог землетрясений в Крыму. Симферополь, Изд. об-ва по изучению Крыма.

151. Сокал P.P. (1980). Кластер-анализ и классификация: предпосылки и основные направления. // Классификация и кластер. М., Мир, 7-19.

152. Стайковъ С. (1930). Градиво за сеизмографията на България, Тракия и Македония. // Списание на Блгарската академия на наукит. XLII, 22 (на болгарском).

153. Степанян В.А. (1942). Исторический обзор о землетрясениях Армении и в прилегающих районах. Ереван, изд-во АН Арм. ССР.

154. Строение, напряженно-деформационное состояние и условия сейсмичности литосферы Малого Кавказа. (1983). Тбилиси.

155. Султанова 3.3. (1969). Землетрясения Азербайджана. Баку. "Гянджлик".

156. Сумароков П. (1805). Досуги Крымского судьи или II путешествие в Тавриду. С-Пб.

157. Тарасов С. (1902). Землетрясения Ахалкалакского уезда 19.XII 1899 г. // Изв. Кавк. Отд. РГО, 15.

158. Татевосян Р.Э. (1986). Структурные особенности сейсмичности Кавказа. //дис. на соискание уч. степени к.ф.-м.н., Москва, ИФЗ АН СССР. 124 с.

159. Татевосян Р.Э. (1993). Полевые сейсмологические наблюдения. // Природа, 4, 26-32.

160. Татевосян Р.Э. (2003). Макросейсмические исследования в России. // Очерки геофизических исследований. ОИФЗ РАН, 73-89.

161. Татевосян Р.Э., Арефьев С.С., Мокрушина Н.Г., Петросян А.Э. (2003).

162. Историческая сейсмичность Загроса, Иран. // Вычислительная сейсмология, 34, 254-285.

163. Татевосян Р.Э., Мокрушина Н.Г. (2003). Историческая сейсмичность Среднего Поволжья. // Физика Земли, 3,13-41.

164. Татевосян Р.Э., Мокрушина Н.Г. (2004). Использование современного сейсмического события для оценки магнитуды исторического землетрясения: Глубокое Карпатское землетрясение 26 октября 1802 г. // Физика Земли, 6, 1425.

165. Татевосян Р.Э., Шебалин Н.В. (1985). К проблеме представления информации о совокупностях землетрясений в задачах сейсмической опасности. // Вопр. инж. сейсм., 26, 86-100.

166. Треусов А.В., Арефьев С.С., Борисов Б.А. (1993). Томографическое исследование зоны Спитакского землетрясения. // Физика Земли, 5, 23-27.

167. Уеда С. (1980). Новый взгляд на Землю. М.: Мир, 213 с.

168. Уломов В.И. (ред.) (1993). Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. 1,302с.

169. Хабаков А.В. (1926). О землетрясениях Вятской губернии. // Геологический вестник. 5, 1-3, 76-77.

170. Хаин В.К. (1973). Общая геотектоника. М.: Недра, 511с.

171. Хакен (1980). Синергетика. М.: Мир, 404 с.

172. Хакен (1985). Синергетика: Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 420 с.

173. Халиков А.Х. (1992). О судьбе населения ананьинской общности на нижней Каме. Археологические памятники зоны водохранилищ Волго-Камского каскада. Казань, с. 47-57.

174. Хромовских B.C., Солоненко В.П., Семенов П.М., Жилкин В.М. (1979).

175. Палеосейсмология Большого Кавказа. М., Наука.

176. Цхакая А.Д. (1957). Сейсмичность Джавахетского (Ахалкалакского) нагорья и прилегающих районов. // Труды Ин-та геофизики АН ГССР, 16.

177. Шебалин Н.В. (1961). Балльность, магнитуда и глубина очага землетрясений. // Землетрясения в СССР. Изд-во АН СССР, с. 126-138.

178. Шебалин Н.В. (1974). Очаги сильных землетрясений на территории СССР. М., 53 с.

179. Шебалин Н.В. (1975). Об оценке сейсмической интенсивности. // Сейсмическая шкала и методы измерения сейсмической опасности. С. 87-109.

180. Шебалин Н.В., Арефьев С.С., Васильев В.Ю., Татевосян Р.Э. (1991а). От сейсмичности площадок к сейсмичности структур. // Изв. АН СССР, Физика Земли, 9,20-28.

181. Шебалин Н.В., Дорбат К., Татевосян Р.Э. (19916). Размеры, форма и положение очага Спитакского землетрясения: Афтершоки и макросейсмика. // Изв. АН СССР. Физика Земли. № 11,18-26.

182. Шебалин Н.В., Мокрушина Н.Г. (1995). Карта изосейст Ахалкалакского землетрясения 31 декабря 1899 года. Архив лаб. сильных землетрясений, ОИФЗ РАН, Москва, (неопубликован).

183. Шебалин Н.В., Татевосян Р.Э., Мокрушина Н.Г., Петросян А.Э. (1995). Сейсмический режим и макросейсмика Ставропольского края. // Фонды ИФЗ РАН.

184. Abe К. (1994) Instrumental magnitudes of historical earthquakes, 1892-1898. BSSA, 84,2,415-425.

185. Abich H. (1882). Geologische Forschungen in den Kaukasischen Landern. // Wien, Oestreich.

186. Aki K. (1965). Maximum-likelihood estimate of b in the formula logN=a-bM and its confidence limits. // Bull., Earthquake Res., Inst., Univer., Tokyo. 43, 237

187. Alsan E., Tezucan L., Bath M. (1975). An earthquake catalogue for Turkey for the interval 1913 1970. - Kandilli Obs., Istanbul, Turkey; Seismological Institute, Uppsala, Sweden. Rep. n. 7 - 75.

188. Ambraseys N.N. (1961). On the seismicity of south-west Asia. Data from a XV century Arabic manuscript. Rev. Etude Calamites, n.37, Geneva.

189. Ambraseys N.N. (1979). A test case of historical seismicity: Isfahan and Chahar Mahal, Iran. Geogr. J., 145 (1), 56-71.

190. Ambraseys N.N. (1988). Engineering seismology. // Earthq. Eng. Str. Dyn., v.17,1-105.

191. Ambraseys N.N., Adams R.D. (1989) Long-term seismicity of North Armenia. EOS, March 7,152-154.

192. Ambraseys N.N., Finkel C.F. (1986). Isoseismal maps for earthquakes in the North-east Mediterranean region, 1899-1983. // ESSE Research Report. N 86.8a. 1150.

193. Ambraseys N.N., Melville C.P. (1982) A history of Persian earthquakes. Cambridge. 219p.

194. Ambraseys N.N., Moinfar A.A., Tchalenko J.S. (1972). Ghir earthquake of 10 April 1972. UNESCO, Serial N 2789/RMO.RD/SCE, Paris.

195. Ambraseys N.N., Zatopek A., Aytun A., Tasdemiroglu M. (1967). Preliminary note on the earthquake of 22nd July 1967 (Turkey). Imp. Coll. of Science and Technology.

196. Andrew J.M., Toksoz M.N. (1982). Earthquake swarms as a large-range precursor to jarge earthquakes in Turkey. // Geoph. J. Royal Astr. Soc., v. 68, 459476.

197. Arefiev S.S., Rogozhin E.A., Tatevossian R.E., Rivera L., Cistenas A. (2000). The Neftegorsk (Sakhalin Island) 1995 earthquake: A rare interplate event. //

198. Geophys. J. Int., v. 143, 595-607.

199. Arefiev S.S., Tatevossian R.E., Shebalin N.V. (1989). Some features of the seismicity prior to strong aftershocks. ESC proceedings, Sofia. 524-532

200. Baker C., Jackson J.A., Priestley K.F. (1993). Earthquakes on the Kazerun Line in the Zagros Mountains of Iran: strike-slip faulting within a fold-and-thrust belt. // Geophys. Journ. Int., 115,41-61.

201. Basic European earthquake catalogue and a database for evaluation of long-term seismicity and seismic hazard. // Environment ЯI EC project 95/02-97/12. Milano. 1998.

202. Ben-Menahem A. (1979). Earthquake catalogue for the Middle East (92 B.C.-1980 A.D.). // Boll. Geof. Teor.Appl., XXI, 84,245-313.

203. Ben-Menahem A. (1981). A seismicity cycle of 1500 years on the Dead-sea rift. // Boll. Geofis., v.23, 92, 349-354.

204. Berberian M. (1977). Macroseismic epicenters of Iranian earthquakes. // Contribution to the seismotectonics of Iran (Part III). 79-101.

205. Berberian M. (1994). Natural hazards and the first earthquake catalog of Iran. V.l. Historical hazards in Iran prior to 1900. IIEES. 603p.

206. Berberian M. (1995). Master "blind" thrust faults hidden under the Zagros folds: Active basement tectonics and surface morphotectonics. // Teconophysics, 241, 193-224.

207. Berberian M., Tchalenko J.S. (1976). Earthquake of the southern Zagros (Iran): Bushehr region. // Contribution to the seismotectonics of Iran (Part II). Geological Survey of Iran, Report No 39,343-369.

208. Byrne D., Sykes L., Davis D. (1992). Great thrust earthquakes and aseismic slip along the plate boundary of the Makran subduction zone. // J. Geophys. Research, 97, Bl, 449-478.

209. Cisternas A., Philip H., Bouscet J.C., Сага M., Deschamps A., Dorbath L.,

210. De Mets C., Gordon D.F., Stein S. (1990). Current plate motions. // Geoph. Journ. Int., 101,425-478.

211. Dewey J.W., Grantz A. (1973). The Ghir earthquake of April 10, 1972 in the Zagros mountains of Southern Iran: seismotectonic aspects and some results of a field reconnaissance. Bull. Seism. Soc. Am. Vol. 63(6), P.2071-2090.

212. Encarta World Atlas, (1998). CD-ROM.

213. Engdahl E., van der Hilst R., Buland R. (1998). Global teleseismic earthquake relocation with improved travel times and procedures for depth determination. // BSSA, 88,3, 722-743.

214. Ergin K., Guclu U., Uz Z. (1967). A catalog of earthquakes for Turkey and surrounding area (XI A.D 1964). - Istanbul.

215. European Macroseismic Scale 1998. // Cahiers du Centre Europeen de Geodynamique et de Seismologie. Volume 15. G. Grunthal (editor). Luxembourg. 1998.

216. Florinesco A. (1958). Catalogue des tremblements de terre ressenti sur le territoire de la RPR; Bucuresti.

217. Ganse R.A., Nelson J.B. (1981). Catalog of significant earthquakes 2000B.C.-1979. WDC-A, rep. SE-27, Boulder, 154p.

218. Gardner J.K., Knopoff L. (1974). Is the sequence of earthquakes in Southern California, with aftershocks removed, poissonian? // BSSA, v.64, 5, 1363-1367.

219. Gasperini P., Bernardini F., Valensise G., Boschi E. (1999). Defining seismogenic sources from historical earthquake felt report. // BSSA, 89,1, 94-110.

220. Giardini D., Basham P. (1993) The Global Seismic Hazard Assessment Program GSHAP). // Annali di Geofisica, XXXVI, 3-4,3-13.

221. Guidoboni E., Traina G. (1995) A new catalogue of earthquakes in the historical Armenian area from antiquity to the 12th century. // Annali di Geofisica, ХХХУШ, 1, 85-147.

222. Hoff K.E. fon. (1840). A Chronik der Erdbeben. (I). Gotha, 470p.

223. Jarsi J. (1971). Bishapur. // Iran. J.British Inst. Persian Stud. IX, 168. London.

224. Karnik V. (1968). Seismicity of the European Area. Part 1 (1900-1955).1. Praha.

225. Karnik V. (1971) Seismicity of the European area. Part 2. D. Reidel publishing company, Dordrecht.

226. Mallet R., Mallet W. (1858). The earthquake catalogue of British Association. // London.

227. McCaffrey R., Abers G. (1988). SYN3: A program for inversion of teleseismic body wave forms on microcomputers. USAF Report.

228. Milne J. (1911). A catalogue of destructive earthquakes A.D. 7 to A.D. 1899. London, 92p.

229. Mohajer-Ashjai A.H, Nowroozi A.A. (1978). Observed and probable intensity zoning of Iran. // Tectonophysics, 49, 149-160.

230. Moinfar A., Mahdavian A., Maleke E. (1994). Historical and instrumental earthquakes data collection of Iran. Iran Cultural Fairs Institute. 445p.

231. Nabavi M.S. (1978). Historical earthquakes in Iran c. 300 B.C. 1900 A.D. // J. The Earth and Space Physics, Inst, of Geoph, Tehran Univ. 7, 1, 70-117.

232. Nabelek J. (1984). Determination of earthquake source parameters from inversion of body waves. Ph.D. Thesis, M.I.T., Cambridge, Mass., 361 p.

233. New catalog of strong earthquakes in the U.S.S.R. from ancient times through 1977. (1982) (N.V. Kondorskaya, N.V. Shebalin Eds). Boulder, USA, 608 p.

234. Nova Acta Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae, XV, MDCCCII, 91p.

235. Nowroozi A. (1971). Seismo-tectonics of the Persian plateau, Eastern Turkey, Caucasus, and Hindu-Kush region. // BSSA, 61,2, 317-341.

236. Ocal N. (1968). Turkiyenin Sismisitesi ve Zelzele Cografyasi. 1850-1960 Yillari icin Turkiye Zelzele Katalogu. Istanbul.

237. Ouchi Т., Uekawa T. (1986). Statistical analysis of the spatial distribution of earthquakes variations of the spatial distribution of earthquakes before and after large earthquakes. // Phys.Earth and Planet. Inter., 44, 211-225.

238. Perrey A. (1843). Nouvelles recherches sur les tremblements de terre ressentis en Europe, et dans les parties de l'Afrique et de l'Asie de 1801 a juin 1843. // Comptes Rendus de l'Acad. D. Sc., Paris.

239. Perrey A. (1865). Note sur les tremblements de terre en 1863 avec supplements pour les annees 1843-1862. Mem. Cour. Bruxelles, 17(5).

240. Petrescu G. Radu C. (1961). Сейсмичность и сейсмическое районирование территории PHP в период 1900-1958 гг. "Studii si cercetari de astronomie si seismologie". 2, VI.

241. Petrescu G., Radu C. (1963). Seismicitatea teritoriului R.P.Romine in perioda anteriora anului 1900. // Probleme de geofizica, I, II, Acad. Rep. Pop. Romine, Bucuresti.

242. Philip H., Cisternas A., Gvishiani A., Gorshkov A. (1989). The Caucasus: an actual example of the initial stages of continental collision. // Tectonophysics, 161, 121.

243. Poirier J.P., Taher M.A. (1980). Historical seismicity in the Near and Middle East, North Africa, and Spain from Arabic documents. (Vllth-XVIIIth centuiy). // BSSA, 70, 6,2185-2201.

244. Popescu I.G. (1938). Cutremulere de pamant din Dobrogea. // An. Dobr., 19, Cernanti.

245. Razani R., Lee K.L. (1973). The engineering aspects of the Qir earthquake of 10 April 1972 in southern Iran. Nat. Acad. Sc. 144p.

246. Rebai S., Philip H., Dorbath L., BorissofF В., Haessler H., Cisternas A. (1993). Active tectonics in the Lesser Caucasus: coexistence of compressive and extensional structures. // Tectonics, v. 12, № 5,1089-1114.

247. Rethly A. A. (1952) Karpatmedencek Foldrenqesei 455-1918. Akad. Kiado, Budapest.

248. Results and data from seismologic and geologic studies following earthquakes of December 7, 1988, near Spitak, Armenia S.S.R. (1989). Open-file report 89-163A (ed. by R.D.Borcherdt), v.l.

249. Riad S., Meyers H. (1985). Earthquake Catalogue for the Middle East countries 1900 1983. - WDC-A, rep.SE-40, Boulder.

250. Sarfaraz A.A. (1969). Bichapur, grande ville Sassanide. // Bastan Shenassi va Honar-e-Iran, 2.

251. Sarfaraz A.A. (1971). Bishapur. // Iran. J.British Inst. Persian Stud. VIII, 178. London.

252. Sarfaraz A.A. (1987). Bishapur. In: M.Y. Kiyani (ed.) Iranian cities, v.2, 2274. Ministry of Islamic Guidance Press, Tehran (in Persian). 1366/1987.m

253. Sieberg A. (1932). Erdbebengeographie. Handbuch der Geophysik, В 1.4,1. Berlin.

254. Siijani S. (1983). Vaqaye-e-Etefaqiyeh. // A collection of the British intelligence reports on southern Iran from 1291 to 1322 H. Novin Publ., Tehran (in Persian). 1362/1983.

255. Shebalin N.V., Kamik V., Hadzievski D. (1974). Catalogue of earthquakes of the Balkan region. I, UNDP-UNESCO Survey of the seismicity of the Balkan region. Skopje, 600 p.

256. Shebalin N.V., Tatevossian R.E. (1997). Catalogue of large historical earthquakes of the Caucasus. // Historical and prehistorical earthquakes in the Caucasus. (D. Giardini, S. Balassanian), Kluwer Ac. Publ., p. 201-232.m

257. Sobouti M., Eshghi I. (1970) Le seisme de Moraveh-Tappeh dans la Turqumin-Sahara de l'lran. l'Universite de Teheran, Teheran.

258. Sobouti M., Eshghi I., Javaheri J. H. (1972). The Qir earthquake of 10 April 1972: Jour. Earthquake and Space Physics, Vol. 1, No. 2, Tehran University.

259. Tatevossian R.E., Arefiev S.S., Haessler H. (2000). Seismicity of the Spitakearthquake source zone vicinity. // Earthquake hazard and seismic risk prediction. Kluwer Ac. Publ., 87-97

260. Tatevossian R.E., Arefiev S.S., Pletnev K.G. (2002). Macroseismic survey of the Salsk (Russian platform) earthquake of 22 May 2001. // Russian J. of Earth Sci., 4,2, 163-169.

261. Tosi P., De Rubeis V., Gasparini C. (1995). An analytic method for separating local from regional effects on macroseismic intensity. // Annali di Geofizica, XXXVIII, 1, 55-65.

262. Utsu T. (1965). A method for determining the value of b in formula logN=a-bM, showing the magnitude-frequrncy relation for earthquakes. // Geophys. Bull. Hokkaido Univer., 13, 99-103.

263. Utsu T. (1969). Aftershocks and earthquake statistics. // J. Fac. Sci. Hokkaido Univer., VII, 3, 129-195.

264. Vicentini G. (1896) Fenomeni sismici. Osservati a Padova del Febbrario al Settembre 1895, Padova.