Геоэкологические аспекты эволюции природных и урбанизированных систем в условиях высокой сейсмической активности

Невская, Нина Ильинична

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геоэкологические аспекты эволюции природных и урбанизированных систем в условиях высокой сейсмической активности
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологические аспекты эволюции природных и урбанизированных систем в условиях высокой сейсмической активности"

На правах рукописи

НЕВСКАЯ Нина Ильинична

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭВОЛЮЦИИ ПРИРОДНЫХ И УРБАНИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ (на примере Центральной части Кавказа)

Специальность 25.00.36 - «Геоэкология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-миисрало! ических наук

Владикавказ-2005

Работа выполнена в Геофизическом центре экспериментальной диагностики Владикавказского научного центра Российской академии наук и Правительства Республики Северная Осетия - Алания (ГФЦЭД ВНЦ РАН и РСО-А).

Научный руководитель: доктор физико-математических наук

Заалишвили Владислав Борисович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Бергер Михаил Григорьевич

кандидат геолого-минералогических наук Полквой Александр Петрович

Ведущая организация: - Институт геоэкологии РАН

г. Москва

Защита состоится 7 июля 2005 г., в «10» часов, на заседании диссертационного совета ДМ 212..246.04 в Северо-Кавказском Горно-Металлургическом институте (государственном технологическом университете) по адресу: 362021, РСО-А, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44, факс.74-99-45

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Кавказского Горно-Металлургического института (государственного технологического университета).

Автореферат разослан 7 июня 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.с.н., профессор

Р.В. Осикина

£45950?,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Несмотря на стремительное развитие современных технологий, исследование, прогноз и предупреждение природных и техногенных опасностей и их негативных последствий, нередко, остается все еще на качественном уровне. Это значительно снижает возможности адекватного и достоверного прогноза особенностей проявления указанных опасных явлений и снижает возможности действенной реализации соответствующих мероприятий с целью смягчения последствий опасных природно-техногенных явлений на урбанизированных территориях.

Развитие урбанизированных территорий, с одной стороны, характеризуется высокой целесообразностью, позволяя централизовать и тем самым облегчить их управление. С другой стороны, высокая плотность населения и инфраструктуры может, особенно в условиях высокой сейсмической активности, приводить на урбанизированных территориях к крупным катастрофам. Так, при Тангшанъском землетрясении (Китай, 1976) погибло почти 600000 человек, при Нефтегорском (Сахалин, 1995) - погибло 2/3 населения города Нефтегорска. Заметными социально-экономическими потерями сопровождались землетрясения Нотридж и Кобе (США, 1994; Япония, 1995), а также Чи-Чи и Измитское (Тайвань, 1999; Турция, 1999).

Тяжелые последствия землетрясений в современных городских агломерациях обусловили объявление Организацией Объединенных Наций последнего десятилетия двадцатого столетия «десятилетием смягчения опасностей природных и техногенных катастроф на урбанизированных территориях». Это позволило значительно развить работы в области разработки и освоения известных современных методов снижения сейсмического риска территорий. Тем не менее, необходимо отметить, что в России число таких работ неадекватно мало по сравнению с их научной и практической необходимостью. Это обусловило формирование Федеральной целевой программы «Сейсмическая безопасность России на период 2002-20 Юг.г.».

События последних лет в Республике Северная Осетия-Алания показали, что без проведения научно обоснованных постоянных или долговременных наблюдений любое достаточно значительное опасное природное явление может приводить к тяжелым последствиям. При этом, в условиях горных районов оно может сопровождаться не менее опасными вторичными процессами. - —

Цель исследования - разработка и практическое применение методов изучения и интерпретации результатов инструментального определения особенностей проявления опасных природных процессов в урбанизированных системах в их взаимодействии с окружающей средой в условиях высокой сейсмической активности.

Исходя из основной цели диссертационной работы, были сформулированы следующие задачи исследования:

-разработать методику интерпретации инструментальных данных опасных природных процессов на примере процесса схода ледника Колка;

- на основе анализа сейсмической активности региона оценить сейсмическую опасность высокогорных и предгорных территорий с помощью современных технологий;

-с учетом особенностей проявления опасных природных явлений реализовать адаптацию современных компьютерных программ обработки данных, полученных в результате инструментальных наблюдений;

-выявить характерные особенности взаимодействия природных и урбанизированных систем с окружающей средой в условиях высокой сейсмической активности.

Методы исследований и фактический материал. Поставленные задачи решались на основе создания базы данных сильных движений, полученных локальной сетью сейсмических наблюдений цифровыми станциями Альфа Геон на территории РСО-А за период 1998-2004г.г., и их последующей обработки с помощью современных стандартных компьютерных программ WSG (система обработки сейсмических данных) Геофизической службы РАН, а также пакета компьютерных программ (Hypoellipse и др.) Центра ГЕОН. Кроме того, для визуализации и исследования территории применялись программы CAD Map и ARCview.

В процессе исследования с помощью указанных программ были обработаны уникальные инструментальные записи схода ледника Колка. При этом были использованы известные способы повышения качества исходных данных (сглаживание и т.д.), а также спектральный анализ, вейвлет - анализ и т.д. Результаты анализа сопоставлялись с записями схода ледника Колка, зарегистрированными станциями сейсмической сети России и Грузии (Цей, Они, Амбролаури,

Ахалкалаки, Ахалцихе, Абастумани, Тбилиси и т.д.).

На основе адаптации американской программы ЯЕ^^вк-З были рассчитаны основньге параметры активных сейсмических источников и определено их вероятностное проявление.

Основные положения, защищаемые в работе;

1. Впервые разработан набор вероятностных карт сейсмической опасности предгорной и высокогорной территории, которые построены на основе геологических, геофизических, сейсмических параметров и являются основой для решения вопросов зональности сейсмоактивности региона.

2. Предложена оригинальная схема зональности сейсмоактивности Центрального Кавказа. Установлено, что южная часть г.Владикавказа и район ледника Колка расположены в зоне восьмибалльной сейсмической опасности, что предполагает значительное влияние геодинамических процессов на сейсмическую активность урбанизированных и неосвоенных территорий.

3. Установлены три основных этапа процесса схода ледника Колка: I этап характеризует начало процесса схода ледника, П этап -удар о горные породы в районе ледника Майли, III этап - удар о Кармадонские «ворота». Выделенные этапы четко зафиксированы локальной сетью сейсмических станций, расположенных на территории РСО-А. Разработан сценарий схода ледника Колка 20.09.02 г. совпадающий с данными, полученными с сопредельной территории.

Научная новизна:

• впервые создан набор карт сейсмической опасности территории г.Владикавказа и района расположения ледника Колка в величинах макросейсмической интенсивности и пикового грунтового ускорения для повторяемости 50 лет и вероятностью превышения 1%, 2%, 5 %, 10%;

• впервые установлено, что южная часть г. Владикавказа находится в зоне с интенсивностью 8 баллов, а северная - 7 баллов;

• впервые для территории РСО-А установлено, что восьмибалльная зона соответствует макросейсмическому ускорению 03-04§, семибалльная - 02-ЮЗ§.

• на сейсмограммах непосредственно перед сходом ледника выделен длиннопериодный, преобладающий в вертикальном

направлении, импульс с периодом колебаний Т~4с характеризующий событие, обусловившее сход ледника Колка;

• впервые на основе изучения и обработки уникальных инструментальных записей, полученных с помощью различных станций, разработан сценарий процесса схода ледника Колка, который увязан с рельефом местности и другими параметрами.

Практическое значение исследования.

На основе результатов исследования могут быть разработаны эталонные сценарии опасных проявлений природных процессов при совокупном воздействии внешних и внутренних факторов. На основе полученных данных может быть реализован геоэкологический прогноз эволюции/деградации природных и урбанизированных систем в условиях высокой сейсмической активности; вероятностные карты сейсмической опасности высокогорных и предгорных территорий могут быть использованы при создании официальных карт сейсмического микрорайонирования территории г.Владикавказа, непосредственной основы сейсмостойкого строительства.

Апробация работы и публикации.

Основные положения исследования были представлены и доложены на международной конференции по районированию и сейсмостойкому строительству (Сочи, 2003); на международной конференции "Information Society priorities: New Prospects for European CIS Countries" (Москва, 2003); на первой международной конференции «Земля из Космоса - верные решения» (Москва, 2003); на международной научной конференции «Информационные технологии и системы: наука и практика» (Владикавказ, 2003); на научно-техническом заседании Совета по Безопасному развитию урбанизированных территорий (Санкт-Петербург, 2003); на V Всеукраинской научно-технической конференции «Строительство в сейсмических районах Украины» (Ялта, 2004); на международной конференции «Предупреждение опасных ситуаций в высокогорных районах» (Владикавказ, 2004); на международной конференции по устойчивому развитию горных территорий (Владикавказ, 2004); в Институте геоэкологии РАН (Москва, 2004); на V Генеральной Ассамблее Азиатской Сейсмологической Комиссии (Ереван, 2004); на семинарах и заседаниях рабочих групп, посвященных выполнению международного проекта «Сейсмический риск больших городов

Кавказа» (Тбилиси, 2004; Владикавказ, 2004); на научно-техническом семинаре «Сейсмобезопасность территории Северного Кавказа (Кисловодск, 2005); на заседаниях Ученого Совета и семинарах Геофизического центра -экспериментальной диагностики (Владикавказ, 2003-2005г.г.).

По теме диссертации опубликовано 13 работ.

Личный вклад автора. Вся обработка данных, расчеты различных параметров сейсмического поля произведены лично автором или под его непосредственным руководством на основе освоения им ряда современных компьютерных программ. Результаты исследования интерпретировались автором в тесном сотрудничестве с его научным руководителем.

Благодарности. Автор глубоко благодарен научному руководителю В.Б.Заалишвили за постоянное внимание и поддержку. Особую благодарность автор выражает академику В.И.Гончарову за ценные советы и рекомендации. Автор также признателен профессору Е.А.Рогожину и другим коллегам за консультации и помощь.

Структура и объем работы: диссертационная работа состоит из 4 глав, выводов, заключения. Список литературы состоит из 272 наименований. Общий объем работы 164 страниц текста, включая 74 рисунка и 5 таблиц.

Основное содержание работы Во введении сформулированы цель и задачи исследования. Обсуждается актуальность, методы решения, научное и практическое значение полученных результатов.

В главе I «Природные и урбанизированные системы. Экологические проблемы функционирования систем. Геологические критерии оценки сейсмичности и других опасных процессов» показано, что существующий экологический кризис обязывает более активно решать проблемы негативного техногенного и антропогенного воздействия на природные системы. Делается вывод, что только на основе системной динамики, с применением современных технологий и знаний, можно принимать такие управленческие решения, которые не будут приносить вреда ни человеку, ни природе.

В главе приведен анализ существующих способов выделения опасных разломов. Делается вывод, что геологические исследования на основе использования методов дистанционного зондирования позволяют весьма надежно выявлять активные в сейсмическом отношении разломы, в том числе и те, которые не установлены геофизическими методами. Таким образом, геологические критерии позволяют наиболее обоснованно выделять места потенциально опасных геологических явлений. Принято, что для оценки современной сейсмичности, нередко, вполне достаточно исследований современных процессов, которые в очень большой степени наследуются от более древних и в то же время позволяют в определенной степени прогнозировать протекающие процессы. Приведен краткий анализ известных методов оценки сейсмического потенциала активных разломов.

Показано, что экологический мониторинг является важнейшим основой при разработке управленческих стратегий, поскольку его можно считать информационной системой обеспечения экологической безопасности. Анализ данных показывает, что практически отсутствует стройная система понимания взаимодействия природных и урбанизированных систем в условиях высокой сейсмической активности.

В главе П «Диагностика опасных природных событий. Интерпретация сейсмических наблюдений за природными процессами» приведены основы создания сетей сейсмических наблюдений различного уровня. Диагностика состояния природных систем требует решения задач распознавания и классификации с использованием специальных моделей, устанавливающих связь между состояниями системы и их отображениями в пространстве диагностических сигналов. Прогнозировать то или иное явление - значит, наблюдать процессы, которые его подготавливают, с тем, чтобы, экстраполируя их в перспективу, оценивать вероятность возникновения этого явления

Для выделения и картирования зон ВОЗ (возможных очагов землетрясений) и оценки их сейсмического потенциала в виде максимальной магнигуды (М,^ в последние годы в России наиболее широко применяется т.н. внерегиональный сейсмотектонический метод, который, на наш взгляд, наиболее обоснован.

При использовании метода «определенным типам земной коры присваивается наивысшая магнитуда наблюденных где-либо на исследуемой площади землетрясений», а затем данные экстраполируются на все элементарные ячейки с тем же типом земной коры, даже если подобные землетрясения там и не регистрировались.

Причиной геодинамических процессов является формирование под интегральным воздействием внешних и внутренних факторов напряженно-деформированного состояния горных пород, которое приводит к различного рода энергетическим дисбалансам. При этом сейсмичность является одним из основных геолого-геофизических параметров, определяющих геодинамическое состояние геосферы. В связи с этим, основой для изучения какого либо конкретного явления являются инструментальные наблюдения или системы наблюдений, позволяющие непосредственно получать исходную информацию. При этом указанные данные необходимо корректно обрабатывать.

На основе существующих данных сейсмических наблюдений создан постоянно пополняемый совершенно новый тип базы данных сильных движений, соответствующий мировому уровню. База данных работает в упрощенном диалоговом режиме. В качестве прототипа принята японская система К-КЕТ и наши разработки.

Наиболее перспективным при исследовании нестационарных сигналов является вейвлет - анализ. Локальные особенности анализируемых сигналов дают свой, характерный отпечаток на спектрограмме, что делает результаты анализа наглядными и эффективно интерпретируемыми.

В главе Ш «Оценка сейсмической опасности предгорных и высокогорных территорий» приведены этапы проведения исследования по анализу сейсмической опасности территории с применением современных информационных технологий.

Кавказ - сложная система разновозрастных поднятий и прогибов запад—северо-западного (кавказского) простирания. Эти структуры разбиты продольными разрывами и осложнены поперечными поднятиями, прогибами и разломами на отдельные блоки, обусловливающие наряду с про дольной также и поперечную зональность. Основные орографические зоны Кавказа соответствуют главным тектоническим элементам этого региона: Пред кавказская равнина - Скифской плите и системе передовых прогибов (Терско-Каспийскому и Индоло-Кубанскому, собственно горная система

Кавказа - мегантиклинорию Большого Кавказа с западным, центральным и восточным секторами; Закавказье - системе межгорных впадин - Куринской и Рионской; горы Малого Кавказа - Сомхето-Карабахской и Аджаро-Триалетской складчатым системам.

На Кавказе выделены две основные группы глубинных разломов — продольные, связанные с заложением и развитием Кавказской геосинклинали, и поперечные, общие для геосинклинали и платформы. Продольные разломы общекавказского направления делятся на несколько возрастных групп. Наиболее древние зоны глубинных разломов находятся на северном склоне в области Передового хребта Большого Кавказа. Эти разломы были активными в средне- и верхнепалеозойское, а также в юрское время. Одна из крупнейших зон глубинных разломов протягивается вдоль южного склона Большого Кавказа. Продольные разломы характерны и для Малого Кавказа. К числу главных поперечных разломов антикавказского направления относятся: Пшехинско-Адлерский, Штавлерско-Эльбрусский и Самурский на Большом Кавказе, Абул-Самсарский и Араратский на Малом Кавказе. Сетка продольных и поперечных разломов в пределах мегантиклинория Большого Кавказа обусловливает блоковый характер его строения.

Для территорий Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Ингушетии и Чечни по геологическим данным и GPS измерениям было установлено, что породы юрско-мелового возраста нарушены серией чешуйчатых надвигов северного падения, перемещения по которым происходят в южном направлении вверх по восстанию пород.

Кавказский регион — это типичный участок длительно развивающейся геосинклинальной области. Интенсивные нсотектонические движения, крупные изостатические аномалии, высокий тепловой поток и сейсмичность, проявления молодого магматизма, разнообразная металлогения — все это свидетельствует о том, что Кавказ и сейчас является геологически активным регионом. Формирование геологических структур Кавказа, механизм тектонических дислокаций, причины сейсмичности и т.д. являются именно теми вопросами, которые могут быть экспериментально проверены по материалам сейсмических исследований.

В связи с выполнением регионального международного научного проекта (5АР ]Мо974320)по оценке сейсмического риска больших городов Кавказа, при оценке сейсмической опасности территории, включающей г.Владикавказ и район расположения ледника Колка, использовались научные принципы, которые применялись при оценке сейсмической опасности территории города Тбилиси. При расчетах учитывались разломы одновременно представляющие опасность для г.Владикавказа и для территории города Тбилиси (Главный надвиг Большого Кавказа, Цхинвали -Казбекский и т.д.). Это позволило напрямую использовать результаты расчетов, полученных при оценках сейсмической опасности территории города Тбилиси, и, кроме того, наглядно продемонстрировать интегральный эффект указанных сейсмических источников.

Для изучения сейсмичности и анализа сейсмической опасности для исследуемого района были составлены следующие базы данных: макросейсмическая, сейсмическая, а также база зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ).

Методология, наиболее часто используемая при современном анализе вероятностной сейсмической опасное 1 и, состоит из четырех этапов:

1. Идентифи кация зон возникновения очагов землетрясений. 2. Определение характеристик для каждого источника. 3. Оценка эффекта землетрясения. 4. Определение опасности площадки.

На основе анализа исследований по определению и параметризации зон сейсмических очагов для разломов, расположенных к Югу от Главного Кавказского хребта, были выбраны параметры источников зон по данным И.Гамкрелидзе и к Северу от хребта - по данным Е.А.Рогожина. На основе этой экспертной оценки были составлены карты зонирования сейсмических источников (зоны ВОЗ) для г. Владикавказа и его окрестностей.

Далее оценивалась наибольшая из возможных магнитуд зон ВОЗ, которая для Владикавказской зоны составила Мгоах=6.9-7.1.

В расчетах опасности средняя глубина очага была принята равной 10 км.

Macroseismio IntetwltiM (MSK Scale).

Having 2 % Probability oí Being Exccoctod in 90 Ycors

Macrosoismfc Intensity (MSK)

" I 6

a 7

- ; i.-'z ' ШЗ e

Рис.1. Карта макросейсмической интенсивности

Эффект землетрясения оценивался на основе использования двух различных параметров: макросейсмической интенсивности и пикового ускорения основания (PGA).

Для высокогорной и предгорной территории, включающей территорию г.Владикавказа и район расположения ледника Колка, были разработаны карты сейсмической опасности, определенные как вероятность превышения величины сотрясений в течение различных времен экспонирования в виде набора карт для повторяемости 50 лет и вероятностью превышения 1%, 2%, 5%, 10%. При расчетах использовалась программа SEISRisk -3, а для визуализации баз данных ArcView GIS.

Полученные результаты показали перспективность использования современных методов визуализации. При этом, сам принцип визуализации использовался не только для демонстрации данных, но и для решения задач взаимодействия различных факторов, формирующих такой многофакторный процесс, как землетрясение.

Карта наблюдаемых максимальных интенсивностей сопоставлялась с картами различных периодов экспозиции и на основе анализа различий между наблюдаемыми и расчетными картами выбиралась карта наиболее приближенная к реальной ситуации. В соответствии с этими критериями, для территории была выбрана карта с 2 % вероятностью превышения в течение 50 лет (рис. 1).

Было установлено, северная часть г. Владикавказа расположена в семибалльной зоне, а южная часть - в восьмибалльной. Район расположения ледника Колка находится в восьмибалльной зоне. Это предполагает значительное влияние тектоники на развитие опасных геологических процессов.

В главе ГУ «Сход ледника Колка 20 сентября 2002 года» приведены результаты анализа инструментальных данных, полученных с помощью локальной сети сейсмических наблюдений и связи различных факторов со сходом ледника Колка.

20 сентября 2002г. в 16Ь 08т (по Гринвичу) станциями локальной сети ГФЦЭД (Фиагдон, Заманкул, Чикола, Владикавказ 31, Владикавказ 37, Ардон) было зарегистрировано событие, по времени совпадающее с процессом схода ледника Колка. Это, в целом, соответствует данным, полученным с помощью анализа записей сейсмической станции ЦСГНЭО (16Ь 08т) и станции Цей ФССН России (16Ь 09т) [Годзиковская и др., 2004].

С целью корреляции инструментальных записей с процессом схода ледника были построены графики зависимости выделенной энергии от времени (Рис.2). Для более четкого выделения экстремумов было проведено сглаживание данных и фильтрация по высокочастотным составляющим.

Для изучения особенностей процесса схода ледника Колка наиболее корректным представляется сопоставление всех трех составляющих инструментальной трехкомпонентной записи ст.Фиагдон, расположенной наиболее близко к леднику Колка, которые могут рассматриваться в качестве исходных.

Анализ записей показал, что в начале записей наблюдается продолжение воздействия, которое включило станции. Воздействие имеет отчетливо выделяемую преобладающую вертикальную составляющую.

Началу отсчета времени движения каменно-ледовой массы на рис.2 соответствует отметка - (1). Точка (2) - прохождение через

ледник Майли с резким поворотом была выделена на основе анализа записей горизонтальной составляющей Е\У, т.к. вследствие удара ледниковых масс преобладающий вектор энергии в данном месте должен быть направлен на восток. Наибольшее выделение энергии наблюдается при торможении ледника в точке с отметкой (3). На рис.2 ясно виден соответствующий пик на составляющей N8. Далее наблюдается движение следующей за фронтальной частью ледово-каменной массы.

Далее была рассчитана скорость движения ледниковой массы. Учитывая, что расстояние до Майлийского поворота от середины сформированного ледника равно 4110 м, а время прохождения - 80с средняя скорость на участке от метки 1 до метки 2 составит У12=180км/ч, и на участке от метки 2 до 3 при расстоянии равном 13450 м со временем прохождении 150с средняя скорость составит У2з=320км/ч. Полученные результаты не противоречат известным фактам особенностям протекания подобных процессов, где скорость движения доходит до 450 км/ч и выше.

Для оценки времени транзита ледово-каменной массы ледника измеряли величину времени между соответствующими метками на исходной (Фиагдонской) записи и выделяли их на других записях.

Следует отметить, что особенности выделенных метками точек надежно прослеживаются. Так, анализ с конца записей, в частности, показал, что есть станции (Владикавказ 37, Чикола и Заманкул), где начало процесса из-за позднего включения, практически утеряно. В то же время, благодаря этому была получена возможность регистрации процесса уже после выключения других станций На записях хорошо видно, что наибольшее выделение энергии остается пройденным и процесс монотонно затухает. При этом общее время, «контролируемое» станциями ГФЦЭД, составило в общей сложности около 7т 40в с начала регистрации указанного события.

Анализ других записей показал, что за 12 минут до схода ледника, имело место событие, зарегистрированное только двумя станциями локальной сети ГФЦЭД: Чикола и Владикавказ 31. Указанное событие было также зарегистрировано станцией ЦСГНЭО, расположенной на расстоянии около 36-40 км к западу-юго-западу от Геналдонского ущелья. Необходимо отметить, что станция «Фиагдон», расположенная в 18 км к северо-западу от Геналдонского ущелья, не зарегистрировала указанное событие.

Компонента (¿0 «т Фиагдо*

1__ ■ - —;

V -

КомпонентаN6, ст Фиагдон

<503 5, 1000 I

я г

1 ! 2 ;

I к

л/\1

Компонент*ЕЖ ст Фиагдои

1 'Л'

Рис. 2. Зависимость энергии от времени процесса схода (ст. Фиагдон).

Анализ спектрального состава зарегистрированных колебаний показывает, что в спектре вертикальных колебаний ст.Чикола наблюдаются два почти равных по амплитуде пика на 1 и 8гц. На спектрах горизонтальных колебаний - максимумы на частотах 1 и 6гц. В спектрах всех составляющих записей ст. Владикавказ 31 наблюдаются максимумы на частоте 5 гц. В то же время, максимум спектра колебаний станции ЦСГНЭО, расположенной на вершине горы, составляет 0.81гц.

Реконструкция события схода ледника на основе данных локальной сети ГФЦЭД выглядит, следующим образом.

В течение последних 1 -2 месяцев с г.Джимарайхох могли иметь место неоднократные естественные обвалы висячих ледников, а также обвалы, обусловленные несколькими местными землетрясениями с

магнитудами М=3,9 и М=5,1, интенсивность которых составила 3-4 балла в районе ледника Колка. Ледник Колка, видимо, быстро набирал объем, который приблизился к критической величине, необходимой для начала его спонтанного движения. При этом мог иметь место ряд сопутствующих факторов, связанных с воздействием сложной системы Казбекского вулканического центра.

Предшествующее событие, очевидно, обусловило очередной обвал висячего ледника или его наиболее массивной части. Ледник Колка, достигший критической массы под воздействием очередного с5вала, был в результате или самого обвала или какого то другого воздействия буквально сдвинут со своего ложа (метка 1). Под воздействием гравитационной силы ледник двинулся вниз со скоростью 180км/ч. Развернувшись после удара о скальный массив у поворота ледника Майли (метка 2), ледово-каменная масса понеслась вниз со средней скоростью 320км/ч на водной (может быть - водно-воздушной) подушке и разметалась в результате удара по скальным породам т.н. «Кармадонских ворот» (метка 3). Более жидкая масса селя, продолжив путь, не дошла всего 7 км до селения Гизель.

Природная система, как правило, испытывает одновременные воздействия со стороны многих факторов. В связи с этим, целесообразно, при анализе состояния системы оценивать воздействие интегральное воздействие различных факторов.

В связи с тем, что в последний раз ледник Колка характеризовался движением или т.н. «пульсацией» в 1969г., очевидно, для данной территории необходимо оценить возможное воздействие землетрясений, происшедших после указанного времени.

Самым первым сильным событием в указанный период, очевидно, стало Дагестанское землетрясение 1970г. На территории г.Владикавказа землетрясение проявилось с интенсивностью 4-5 баллов. Достаточно большим было также проявление на территории г. Владикавказа (4 балла) Черногорского землетрясения (Чечня, 26 июля 1976 г.).

Расчеты показывают (таб.1), что интенсивность проявления Рачинского землетрясения в 1991г. могла составить в районе ледника Колка 5-6 баллов по сейсмической шкале М8К-64. При Барисахском землетрясении 1992г. интенсивность проявления сейсмического воздействия в районе ледника Колка могла составить 6 баллов.

Таблица 1

Расчет интенсивностей проявления различных землетрясений_

Землетрясение (да!а) Магниту да М Глубина очага, Ь, км. Расстояние до ледника Колка. Д, км Интенсивность расчётная

эпицентр 10, балл район ледник а Колка, I, балл

7 09.2002 4,4 13 102 3

14.07.2002 3,9 9 25 7 3-4

22.08.2002 5,1 11 74 7 3-4

17.09.2002 5 1 250 - 2

29 04.1991 Рачинское (основной толчок) 6,9 4,4 70 8-9 6

15.06.1991 Рачинское (афтершок) 6,2 20 56 8 5

23.10.1992 Барисахское 6,5 19 52 7-8 6

В связи с этим, необходимо отметить, что величина интенсивности, рассчитанная для землетрясения от 14 июля 2002г. с магнитудой М=3.9, составляла 3-4 балла в районе ледника Колка. Такой же интенсивностью характеризовалось августовское событие (22.08.2002). При этом могли иметь место частичные обвалы висячих ледников, являющихся естественным поставщиком материала для формирования ледника.

Известно, что для участков, расположенных на склонах более 15 град, интенсивность проявления землетрясений повышается на один балл. В связи с этим в районе ледника Колка интенсивность землетрясений, очевидно, могла составить 4-7 баллов.

В то же время, учитывая, что процесс «пульсации» ледника Колка в 1969г. был совершенно иным, и в его ложе частично осталась

формирующая масса, на возможное ускорение его формирования до критической массы, очевидно, нужно было обратить внимание.

Для анализа события по предварительным данным, являющимся процессом схода ледника Колка, а также предшествующего события был произведен вейвлет - анализ полученных записей. Анализ данных ЗО представления вейвлет - анализа записей предшествующего события, зарегистрированного станциями «Чикола» и «Владикавказ», показывает их коренное отличие от основного события, записанного ст.Фиагдон. Указанный процесс отличается от типичных записей землетрясений и взрывов. Использование вейвлет - анализа позволяет весьма точно отделить предшествующее событие от процесса схода. Сопоставление данных вейвлет - анализа предшествующего события и схода ледника показывает наличие совершенно различных спектральных распределений. Процесс схода ледника характеризуется исключительно низкочастотным спектром колебаний. Исключение составили некий широкополосный эффект по всему частотному диапазону на временном отрезке 243-255с на ЗО представлении вертикальной составляющей ст. «Фиагдон. В связи с этим запись вертикальной составляющей ст. «Фиагдон была разделена на временные отрезки-фрагменты (60с, 120с, 160с, 210с, 260с, 310с, 320с). Было обнаружено, что подобные, по меньшие по амплитуде, широкополосные эффекты наблюдаются также на временных отрезках 160 и 31 Ос. Для уточнения природы сигнала было рассмотрены данные вейвлет - анализа землетрясения зарегистрированного 25.10.04. ст. Цей сети ГФЦЭД. Здесь хорошо видно близкое по виду широкополосное разделение различных волн на записях землетрясений. С другой стороны, указанные эффекты приурочены к конкретным пикам на графике энергетической зависимости, в их числе, и максимальный пик, интерпретируемый как удар о «Кармадонские ворота». То, что эти явления не являются локальными землетрясениями, доказывает, несомненно, то, что спектральный состав в области максимумов необычно низкочастотен. Можно предполагать, что указанные пики -отражают этапы последовательного разрушения тела ледника при его сходе. На это указывает также то, что эти явления приурочены именно к выходу тела ледника на относительно выположенный равнинный рельеф. Анализируя вышеизложенное в пределах имеющихся данных можно было в первом приближении предположить, что предшествующее событие - взрыв.

На это указывает, в частности, высокая частота максимума спектра на данных вейвлет - анализа и его широкополосность. Но это совсем не обязательно, например, взрыв тротила. Это мог быть взрыв любой другой природы.

Как уже отмечалось выше, данные вейвлет - анализа однозначно доказывают, что процесс схода ледника Колка коренным образом отличается от предшествующего события.

Таким образом, в пределах имеющихся данных можно исключить, что предшествующее событие и собственно сход ледника Колка один процесс. Более того, можно утверждать, что предшествующее событие - совершенно другой природы.

С другой стороны, здесь все еще имеются неясности, хотя предварительная реконструкция схода ледника Колка и имеет достаточно удовлетворительное физическое объяснение.

Анализ результатов решений механизмов очагов не позволил отделить процесс землетрясений от процесса схода ледника Колка, для которого мы использовали, формально, методы решения очагов землетрясений. В тоже время, это может быть объяснимо, тем, что процесс схода представляет собой совокупность схода и некоего наложенного землетрясения.

Для контроля полученных данных далее были изучены записи станций сейсмических сети наблюдений Грузии (Они, Амбролаури, Ахалкалаки, Ахалцихе, Абастумани, Тбилиси) зарегистрировавших все события в течение продолжительности суток 20 сентября 2002 г.

Анализ сейсмограмм показал, что в 15h 56m 59s имело место событие, характеризуемое вначале слабыми колебаниями, амплитуда которых достигла максимальных значений в 15h 58m 52s. После завершения колебаний в 16h 00m 42s наблюдается длиннопериодный (Т=4с) вертикальный импульс продолжительностью 12с. Далее на трассе сейсмограммы в течение почти 7 мин, практически, отсутствуют колебания. В 16h 07m 30s на сейсмограмме появился длиннопериодный горизонтальный импульс (EW) и затем через 30с еще такой же. Их интегральный эффект затухает в 16h 08m 30s., до 16h 09m 29s, когда начался собственно процесс схода ледника Колка, который продолжался 10m 31s до достижения уровня микросейсм , которая включает основную часть процесса схода по его вкладу. При этом уменьшение амплитуды колебаний наблюдается уже после пика 16h 14m 31s. Сопоставление инструментальных записей станций

ГФЦЭД и ближайших станций сети сопредельной территории показало, что станции ГФЦЭД, зарегистрировали только начальную часть предшествующего события в течение 82с и вообще не зарегистрировали низкочастотный импульс, как и станция ЦСГНЭО.

Анализ полученных данных дает основание полагать, что в районе ледника Колка в 15Ь 56т 59я проявилось удаленное землетрясение, которое явилось «спусковым крючком» для явления, наблюдаемого на сейсмограмме в виде импульса с преобладающей вертикальной направленностью. Природа указанного импульса совершенно не характерна для землетрясения и, очевидно, не является искусственным взрывом. Представляется, что это обвал очередной наиболее большей части висячего ледника на ледник Колка, спровоцированный удаленным землетрясением. Далее происходят колебания огромной массы ледника у положения равновесия, завершившиеся началом процесса схода ледника Колка.

Причиной не включения большей части станций ГФЦЭД и ЦСГНЭО при воздействии предшествующего события явился низкий амплитудный уровень начальной части колебаний удаленного землетрясения. С другой стороны большая низкочастотность последующего импульса также исключила регистрацию.

В то же время, имеются и другие мнения относительно природы предшествующего воздействия: газодинамический выброс, обусловленный аккумуляцией природных газов и экранизацией природных скоплений (Бергер, 2004), воздействием большой массы накопившейся воды, вызвавшей отрыв ледника от ложа из-за всплытия льда (Котляков и др., 2003) и т.д. Указанные гипотезы в дальнейшем будут исследоваться и принятие их возможно при получении достаточно обоснованного доказательного материала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа различных данных (сейсмологических, геологических, геофизических и т.д.) и использования эмпирической модели затухания для Кавказа реализована оценка сейсмической опасности высокогорной и предгорной территории РСО-А.

2. Создан набор вероятностных карт сейсмической опасности территории, включающей г.Владикавказ и ледник Колка, в величинах макросейсмической интенсивности и пикового

грунтового ускорения для повторяемости 50 лет с вероятностью превышения 1%, 2%, 5%, 10% в ГИС. На основе сопоставления с реальными инженерно-сейсмологическими условиями региона выбраны карты с вероятностью превышения 2%.

3. Установлено, что южная часть г. Владикавказа расположена в восьмибалльной зоне, а северная часть - в семибалльной зоне. Район расположения ледника Колка находится в восьмибалльной зоне. Это предполагает значительное влияние сейсмотектонических особенностей района на развитие опасных геологических процессов.

4. На основе обработки цифровых инструментальных записей, установлены основные этапы процесса схода ледника Колка. Представлены результаты интерпретации инструментальных записей с помощью современных методов обрабогки данных. По результатам анализа установлена, несомненно, различная природа предшествующего события и основного процесса схода ледника Колка 20 сентября 2002г. Установлено, что при анализе сложных процессов наиболее перспективным представляется использование вейвлет - анализа.

5. Установлено, что результатам анализа данных локальной сети сейсмических наблюдений ГФЦЭД соответствуют данные сейсмической сети сопредельной территории, отдельные станции которой, практически, полностью зарегистрировали процесс схода ледника Колка и предшествующего события.

6. На основе изучения и обработки уникальных инструментальных записей, полученных с помощью различных станций, разработан сценарий процесса схода ледника Колка, который увязан с рельефом местности и другими параметрами.

7. На основе полученных данных можно однозначно утверждать, что из-за тектонических особенностей территории в РСО-А и в будущем возможно проявление опасных геологических процессов и, в частности, подвижек ледника Колка. Отсюда можно сделать вывод, что организация мониторинга -насущная задача геоло1 о-геофизических научных исследований и прикладных задач МЧС в peí ионе, что предполагает активную поддержку властных структур.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих печатных работах:

1. Заалишвили В.Б., Невская Н.И. Сход ледника Колка 20сентября 2002 года и задачи информационных технологий изучения природных систем. Труды международной научной конференции «Информационные технологии и системы: наука и практика», < Владикавказ, 2003.Том 2.с. 175-180

2. Невская Н.И., Тарасенко М.В. К созданию базы данных локальной сейсмической сети на территории Республики Северная , Осетия-Алания. Труды международной научной конференции «Информационные технологии и системы: наука и практика», Владикавказ, 2003.Том 2.с. 180-183

3. Невская Н.И. Оценка сейсмической опасности территории с применением современных компьютерных технологий. Труды международной научной конференции «Информационные технологии и системы: наука и практика», Владикавказ, 2003.Том 2.с.212-216

4. Заалишвили В.Б., Невская Н.И. Региональные карты и их соответствие современному состоянию территории. Труды первой международной конференции «Земля из Космоса - верные решения». М., 2003., с.74-75

5. Заалишвили В.Б., Невская Н.И. Локальная сеть сейсмических наблюдений и прогноз чрезвычайных ситуаций. Труды V Всеукраинской конференции по сейсмостойкому строительству. Ялта 2004. Киев, НД1БК, Буд1вельш конструкци, вып.60, с.161-167

6. Заалишвили В.Б., Невская Н.И. Взаимосвязь различных факторов, в том числе, сейсмических событий со сходом ледника Колка 20 сенгября 2002г.// Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. Т.4, №3, 2004 с.51-57

7. Заалишвили В.Б., Невская Н.И., Харебов А.К. Анализ I инструментальных записей схода ледника Колка по данным локальной сети сейсмических наблюдений //Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. Т.4, №3, 2004 с.58-64 *

8. Заалишвили В.Б., Невская Н.И. Природно-техногенный риск урбанизированных территорий горных районов и задачи градостроительства.//Материалы V международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы и перспективы интеграции науки и образования». Владикавказ, с.228-229

9. Заалишвили В.Б., Невская Н.И. Сход ледника Колка 20 сентября 2002 года на основе данных локальной сейсмической сети наблюдений. Тезисы докладов Международной конференции «Предупреждение опасных ситуаций в высокогорных районах», Владикавказ, 23-26 июня 2004г., Изд. Ремарко, Владикавказ, с. 17-18.

10. Заалишвили В.Б., Невская Н.И. Оценка сейсмической опасности Владикавказского урбанизированного района. Тезисы докладов Международной конференции «Предупреждение опасных ситуаций в высокогорных районах», Владикавказ, 23-26 июня 2004г., Изд. Ремарко, Владикавказ, с.18-19.

11. Заалишвили В.Б., Невская Н.И., Макиев В.Д., Мельков Д.А. Анализ инструментальных данных процесса схода ледника Колка от 20 сентября 2002г. //Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. Т 4, №3, 2005 (в печати).

12. Nevskaya N., Zaalishvili V. Fall of a glacier Kolka on Northern Ossetia -Alania i n 20 September 2002 and results of using local seismic network. Proceedings of International conference: WIOSTCIS OUTLOOK Conference "Information Society priorities: New Prospects for European CIS Countries". M., 2003. pp.175-176

13. Nevskaya N., Harebov A., Zaalishvili V. Assessment of seismic hazard territory of Vladikavkaz. Proceedings of V General Assembly of Asian Seismological Commission, 18-21 October, Yerevan, 2004,14 pp.

14. Zaalishvili V., Nevsky L., Nevskaya N., Harebov A., Kanukov E., Makovozov A. Local network of seismological observation on urbanized territories. Proceedings of V General Assembly of Asian Seismological Commission, 18-21 October, Yerevan, 2004, 15 pp.

-------_-О Издательство " Герек" СКГМИ (Г ТУ), 2004

I Подписано в печагь 27.05.05. Формат 60x84 '/,6 Тираж 100 экз. Объем 1,2 уел пл. Заказ № 239.

Подразделение оперативной полиграфии СКГМИ (ГТУ) 362021. Владикавказ, ул Николаева, 44

»m«e

РНБ Русский фонд

2006-4 9737

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Невская, Нина Ильинична

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ И УРБАНИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ СЕЙСМИЧНОСТИ И ДРУГИХ ОПАСНЫХ ПРОЦЕССОВ.

1.1. Природная система. Исследование природной системы.

1.1.1. Математическое моделирование природной системы.

1.1.2. Информационные технологии в задачах изучения природных систем.

1.2. Урбанизированная система. Исследование урбанизированной системы.

1.2.1. Математическое моделирование урбанизированной системы.

1.2.2. Информационные технологии в задачах изучения урбанизированных систем.

1.3. Геологические критерии оценки сейсмичности и других опасных явлений.

1.3.1. Геологический прогноз сейсмических событий.

1.3.2. Взаимосвязь проявления землетрясений с геологическими особенностями территории.

1.4. Тектоника в основных видах инженерных изысканий.

1.4.1. Инженерно-геологическое районирование.

1.4.2. Уточнение исходной сейсмичности.

1.4.3. Сейсмическое микрорайонирование.

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. ДИАГНОСТИКА ОПАСНЫХ ПРИРОДНЫХ СОБЫТИЙ. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ПРИРОДНЫМИ ПРОЦЕССАМИ.

2.1. Методы диагностики опасных природных событий по данным инструментальных наблюдений.

2.2. Сейсмологическая сеть наблюдений. Региональная и локальная сети наблюдений на Северном Кавказе.

2.3 Основа интерпретации экспериментальных сейсмических данных.

2.4. Оценка сейсмической опасности.

2.5. Обработка инструментальных данных.

2.5.1. Спектральный анализ.

2.5.2 Спектрально-временной анализ нестационарных диагностических сигналов. Вейвлет анализ.

2.6. Локальная сеть сейсмических наблюдений на территории РСО-А.

2.6.1. Особенности локальной сети ГФЦЦЭ.

2.6.2. Компьютерные программы обработки данных сейсмических наблюдений.

2.6.3. Обработка данных сейсмических наблюдений. Базы данных сильных движений.

2.7. Методика работ по созданию исходных данных.

2.7.1. Основные условия и требования к разработке исходных данных.

2.7.2. Анализ существующей базы данных сильных движений. Методика выполнения работы.

2.7.3. Повышение эффективности использования данных локальной сети наблюдений РСО-А.

2.7.4. Разработка базы данных инструментальных записей землетрясений.

2.7.5. Разработка конвертера для перевода файлов формата *.adb в текстовый формат.

2.7.6. Подборка инструментальных записей.

2.7.7. Структура и интерфейс базы данных.

2.7.8. Возможности программного продукта.

2.8. Выводы.

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ПРЕДГОРНЫХ И ВЫСОКОГОРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ.

3.1. Современная геодинамика Кавказа.

3.2. Методология современной оценки сейсмической опасности.

3.2.1. Идентификация зон возникновения очагов землетрясений (ВОЗ).

3.2.2. Определение параметров соотношения повторяемости.

3.2.3. Оценка сейсмического эффекта землетрясения.:.

3.2.4. Определение сейсмической опасности.

3.3. Выводы.

ГЛАВА 4. СХОД ЛЕДНИКА КОЛКА 20 СЕНТЯБРЯ 2002 ГОДА.

4.1. Связь сейсмических событий со сходом ледника Колка.

4.1.1. Событие, предваряющее сход ледника.

4.1.2. О взаимосвязи различных факторов со сходом ледника Колка.

4.2. Анализ инструментальных записей схода ледника Колка.

4.2.1. Предварительная реконструкция события схода ледника.

4.2.2. Вейвлет анализ записей схода ледника Колка 20.09.02 года.

4.3. Механизмы очагов землетрясений.

4.4. Анализ процесса схода ледника Колка по данным станций сейсмических сетей России и Грузии.

4.4.1. Анализ инструментальных записей станций России.

4.4.2. Анализ записей станций сейсмической сети Грузии.

4.4.3. О природе вертикального импульса на записях предшествующих сходу ледника Колка.

4.5. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологические аспекты эволюции природных и урбанизированных систем в условиях высокой сейсмической активности"

Актуальность работы. В последние десятилетия естественные науки интенсивно развивают представления глобального эволюционизма. Вселенная в современном естествознании рисуется динамичной, эволюционирующей через кризисные состояния -катастрофы, сменяющиеся периодами развития. Классическое представление о природе увязывалось со стабильной и детерминированной системой, а кризисные состояния рассматривались как нарушения в закономерном развитии материи. Современное представление о природной системе рассматривает кризисные состояния как необходимую составляющую вечного развития мира.

Естествознание XVIII-XIX вв. развивалось в соответствии с двумя основными принципами: однозначность причинно-следственных связей и основанность на эксперименте. Развитие наук об экологии показало, что для всех сложных природных систем характерны свойства, описываемые с помощью нелинейных моделей, для которых характерны колебательные и мультистационарные режимы [Николайкин и др., 2004]. Все эти понятия типичны для геоэкологии, изучающей геосферы, их динамику и взаимодействие, геологические и геофизические условия жизни, факторов (ресурсов и условий) неживой природы влияющей на организмы.

Несмотря на стремительное развитие современных технологий, исследование, прогноз и предупреждение природных и техногенных опасностей и их негативных последствий, как правило, остается в большей мере на качественном уровне. Это значительно снижает возможности адекватного и достоверного прогноза особенностей проявления указанных опасных явлений и снижает возможности действенной реализации соответствующих мероприятий с целью смягчения последствий опасных природно-техногенных явлений на урбанизированных территориях.

Общая площадь урбанизированной территории Земли составила в 1980 году 4,69 млн

•у ч км . Ожидается, что в 2070 г. достигнет 19 млн км . Предполагают, что практически все население мира в 2030 г. будет жить в поселениях городского типа [Экология, 2004].

Урбанизация территории или процесс развития городских поселений представляет собой объективный процесс, который обусловлен потребностями современной жизни. В настоящее время типичный город любого уровня (центральный, региональный, рядовой) трансформируется в городскую агломерацию - пространственно и функционально единую группировку поселений городского типа, составляющую общую социально-экономическую и экологическую систему.

Развитие урбанизированных территорий, с одной стороны, характеризуется высокой целесообразностью, позволяя централизовать и тем самым облегчить их управление. С другой стороны, высокая плотность населения и инфраструктуры может, особенно в условиях высокой сейсмической активности, приводить на урбанизированных территориях, которые находятся в тесном взаимодействии с окружающей средой, к крупным катастрофам. Так, при Тангшаньском землетрясении (Китай, 1976) погибло почти 600000 человек, при Нефтегорском (Сахалин, 1995) - погибло 2/3 населения города Нефтегорска. Заметными социально-экономическими потерями сопровождались землетрясения Нотридж и Кобе (США, 1994; Япония, 1995), а также Чи-Чи и Измитское (Тайвань,1999; Турция, 1999).

Тяжелые последствия землетрясений в современных городских агломерациях обусловили объявление Организацией Объединенных Наций последнего десятилетия двадцатого столетия «десятилетием смягчения опасностей природных и техногенных катастроф на урбанизированных территориях». Это позволило значительно развить работы в области разработки и освоения известных современных методов снижения сейсмического риска территорий. Тем не менее, необходимо отметить, что в странах СНГ число таких работ неадекватно мало по сравнению с их научной и практической необходимостью. Это обусловило формирование Федеральной целевой программы «Сейсмическая безопасность России на период 2002-20 Юг.г.».

События последних лет в Республике Северная Осетия-Алания показали, что без проведения научно обоснованных постоянных или долговременных наблюдений, достаточно значительное опасное природное явление может приводить к тяжелым последствиям. Актуальность проблемы становится еще более значимой в условиях горных районов, где любое опасное природное явление может сопровождаться не менее опасными вторичными процессами.

Цель исследования — разработка и практическое применение методов изучения и интерпретации результатов инструментальной регистрации проявления опасных природных процессов в урбанизированных системах в их взаимодействии с окружающей средой в условиях высокой сейсмической активности.

Исходя из основной цели диссертационной работы, были сформулированы следующие задачи исследования:

- на основе анализа сейсмической активности региона оценить сейсмическую опасность предгорных и высокогорных территорий с помощью современных технологий;

В процессе исследования с помощью указанных программ были обработаны уникальные инструментальные записи схода ледника Колка. При этом были использованы известные способы повышения качества исходных данных (сглаживание и т.д.), а также спектральный анализ, вейвлет-анализ и т.д. Результаты анализа сопоставлялись с записями схода ледника Колка, зарегистрированными станциями сейсмической сети России и Грузии (Цей, Они, Амбролаури, Ахалкалаки, Ахалцихе, Абастумани, Тбилиси).

На основе адаптации американской программы SEISRisk-З были рассчитаны основные параметры активных сейсмических источников и определено их вероятностное проявление.

Механизмы очагов землетрясений изучались с помощью американского пакета программ DESFOCA и DESFPLOT и др.

Основные положения, защищаемые в работе:

3. Установлены три основных этапа процесса схода ледника Колка: I этап характеризует начало процесса схода ледника, II этап - удар о горные породы в районе ледника Майли, III этап - удар о Кармадонские «ворота». Выделенные этапы четко зафиксированы локальной сетью сейсмических станций, расположенных на территории РСО-А. Разработан сценарий схода ледника Колка 20.09.02 г. совпадающий с данными, полученными с сопредельной территории.

Научная новизна:

• впервые для территории РСО-А по независимым расчетам установлено, что восьмибалльная зона соответствует макросейсмическому ускорению 03-H)4g, семибалльная - 02*03g.

• на сейсмограммах непосредственно перед сходом ледника выделен длиннопериодный, преобладающий в вертикальном направлении, импульс с периодом колебаний Т=4с характеризующий событие, обусловившее сход ледника Колка;

Практическое значение исследования.

Апробация работы и публикации.

По теме диссертации опубликовано 13 работ.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Невская, Нина Ильинична

4.5. Выводы

1. Сильные землетрясения могли значительно воздействовать на «прочность» системы ледника, включающей тела т.н. висячих ледников, связанных с коренными породами. Последние вполне могли получить такие внутренние повреждения в виде трещин, что их развитие в условиях многократного сезонного таяния и обледенения обводненных пустот, вполне могло привести к ускорению процесса обвалов висячих ледников. Если повторяемость пульсаций определена правильно, то следует, очевидно, признать достаточно обоснованным возможность «аномального укорачивания» срока повторяемости схода ледника.

2. 20 сентября 2002г. действующими станциями локальной сети Геофизического центра экспериментальной диагностики (Фиагдон, Заманкул, Чикола, Владикавказ 31, Владикавказ 37, Ардон) был зарегистрирован сход ледника Колка. Получены уникальные данные цифровых записей схода ледника. Обработка и анализ данных показывает их соответствие основным этапам предполагаемого предварительно реконструированного сценария.

3.Анализ данных, зарегистрированных сетью станций ГФЦЭД, показывает, что за 12 минут до схода ледника имело место событие, зарегистрированное только двумя станциями ГФЦЭД (Чикола и Владикавказ 31) и одной станцией ЦСНГЭО. Спектры колебаний записанных станциями, в целом, аналогичны.

4. Использование современных методов обработки в виде спектрального анализа и вейвлет-анализа записей события от 20сентября 2002г. позволило в пределах имеющихся данных со всей определенностью исключить, что предшествующее событие и собственно сход ледника Колка один процесс. Несомненно, предшествующее событие - другой природы.

5. Решения механизмов очагов землетрясений были получены в ГФЦЭД по знакам первых вступлений продольных волн на 7 станциях локальной сети РСО-А. Из них на части станций зарегистрированы волны сжатия - знак "+", на других станциях -волны разрежения (знак "-"). Анализ результатов позволил сделать выводы о виде деформаций в геологических разломах. С другой стороны, дать ответ на природу схода ледника с помощью данного анализа не удалось. Но именно благодаря построению механизма очага установлено, что на сход ледника Колка наложилось удаленное землетрясение.

6. Установлены три основных этапа процесса схода ледника Колка: I этап характеризует начало процесса схода ледника, II этап - удар о горные породы в районе ледника Майли, III этап - удар о Кармадонские «ворота». Выделенные этапы четко зафиксированы локальной сетью сейсмических станций, расположенных на территории РСО-А. Разработан сценарий схода ледника Колка 20.09.02 г. совпадающий с данными, полученными с сопредельной территории.

7. Исследования причин схода ледника Колка необходимо продолжить по мере получения дополнительного материала. Это позволит провести более детальный анализ полученных результатов. С другой стороны, проведенные исследования, несомненно, позволили установить наиболее надежные способы обработки данных и пути их адекватной реализации, что является одним из главных итогов работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа различных данных (сейсмологических, геологических, геофизических и т.д.) и использования эмпирической модели затухания для Кавказа реализована оценка сейсмической опасности предгорной и высокогорной территории РСО-А.

2. Создан набор вероятностных карт сейсмической опасности территории, включающей г.Владикавказ и ледник Колка, в величинах макросейсмической интенсивности и пикового грунтового ускорения для повторяемости 50 лет с вероятностью превышения 1%, 2%, 5 %, 10% в ГИС. На основе сопоставления с реальными инженерно-сейсмологическими условиями региона выбраны карты с вероятностью превышения 2%.

По результатам анализа установлена, несомненно, различная природа предшествующего события и основного процесса схода ледника Колка 20 сентября 2002г. Установлено, что при анализе сложных процессов наиболее перспективным представляется использование вейвлет-анализа.

5. Реализованы задачи решения механизмов очагов местных землетрясений. Построение механизмов очагов землетрясений позволяет определенным образом прогнозировать процессы, происходящие в разломах и получать необходимую информацию по созданию геодинамики региона. Немаловажное влияние на регион могут играть процессы в районах вулканических структур.

6. Установлено, что результатам анализа данных локальной сети сейсмических наблюдений ГФЦЭД соответствуют данные сейсмической сети сопредельной территории, станции которой, практически, полностью зарегистрировали процесс схода ледника Колка и предшествующего события.

7. На основе изучения и обработки уникальных инструментальных записей, полученных с помощью различных станций, разработан сценарий процесса схода ледника Колка, который увязан с рельефом местности и другими параметрами.

8. На основе полученных данных можно однозначно утверждать, что из-за тектонических особенностей территории здесь и в будущем возможно проявление опасных геологических процессов и, в частности, подвижек ледника Колка. Отсюда можно сделать вывод, что организация мониторинга - насущная задача геолого-геофизических научных исследований и прикладных задач МЧС в регионе, что предполагает активную поддержку властных структур.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Невская, Нина Ильинична, Владикавказ

1. Ананьин И.В. Сейсмичность Северного Кавказа. Наука, М. 1977. 147с.

2. Ананьин И.В. Влияние многократности сейсмических воздействий на степень повреждения зданий.- Источник и воздействия разрушительных сейсмических колебаний. //Вопросы инженерной сейсмологии. Вып.31, М., Наука. 1990. с. 142-148

3. Ананьин И.В., Бунэ В.И., Введенская Н.А. и др. Методика составления карты сейсмического районирования на примере Кавказа. М.: ВИНИТИ. 1969. 126 с.

4. Аптикаев Ф.Ф., Ибрагимов Р.Н. Книуф В.И. и др. Методические рекомендации по детальному сейсмическому районированию (проект). // ВИС. 1986. Вып. 27. с. 184-212.

5. Арефьев С.С. Эпицентральные сейсмологические исследования М. ИКЦ «Академкнига», 2003. 375с.

6. Артемьев М.Е., Бунэ В.И., Камбаров Ш.Н. Использование данных о нарушениях изостатического равновесия для выделения сейсмоопасных зон Крымско-Кавказского региона. ИАН СССР.ФЗ. 1972. №11

7. Бархатов Б.П. Тектонические карты. JI.: Недра. 1979. 191 с.

8. Бат Маркус Спектральный анализ в геофизике. М., Недра, 1980, 535 с.

9. Белоусов В.В. Основные вопросы геотектоники. М.: Госгеолтехиздат. 1962. 608 с. Ю.Бергер М.Г. Типизация аклиматических автоколебательных пульсаций горных ледников.//Сб. научных трудов Северо-Осетинского отделения АН ВШ РФ, №1, Владикавказ, 2003. с.17-18

10. П.Бергер М.Г. О характере природной катастрофы 20 сентября 2002 года на леднике Колка.//Сб. научных трудов Северо-Осетинского отделения АН ВШ РФ, №1, Владикавказ, 2003. с.16-17

11. Бергер М.Г. Методы регулирующего воздействия на гляциодинамику ледника Колка в целях предотвращения его катастрофических выбросов.//Сб. научных трудов СевероОсетинского отделения АН ВШ РФ, №1, Владикавказ, 2003. с.14-15

12. Бергер М.Г. Циклы автоколебательного развития пульсирующего ледника Колка (Центральный Кавказ) //Труды Северо-Кавказского горно-металлургического института, вып. 11., Владикавказ, изд-во «Терек», 2004. с. 186-188

13. Берлянт A.M. Картографический метод исследований. М.: Изд-во МГУ. 1988. 252 с.

14. Богатиков О.А. Комплексные исследования Эльбрусского и Казбекского вулканических центров: мониторинг и прогноз. Вестник Владикавказского Научного Центра РАН и РСО-А, 2003, т.З, №2, с. 15-28

15. Богданович К.И., Карк И.М., Корольков В.Я., Мушкетов Д.И. Землетрясение в северных цепях Тянь-Шаня 22 декабря 1910 г.// Тр. Геол. ком. Н.С. 1914. Вып. 89.

16. Бондырев И.В., Заалишвили В.Б. Опасность активизации геодинамических процессов на Северном Кавказе// Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А,Т 3, №2, 2003,39-46

17. Бондырев И.В., Заалишвили В.Б., Церетели Э.Д., Бондырев Ив. И. Казбекско-Кельский район Центрального Кавказа.//Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А, Т 4, №3,2004, 88-93

18. Бончев Е., Бунэ В.И., Каргалюева Ю. и др. Методика составления прогнозной карты сейсмического районирования Народной республики Болгария.//Оценка сейсмической опасности. М.: Наука. 1983. С. 5-35. (ВИС; Вып. 24).

19. Борисов Б.А., Рейснер Г.И. Выделение сейсмоопасных зон по геологическим данным. // Вестник АН СССР. 1973. № 8.

20. Борисов Б.А., Рейснер Г.И., Шолпо В.Н. Выделение сейсмоопасных зон в альпийской складчатой области (по геологическим данным). М.: Наука. 1975. 140 с.

21. Борисов Б.А., Шенкарева Г.А. Сейсмолого-геофизическая характеристика Кавказа и Средней Азии // Бюлл. МОИП. Отдел геол. 1972. Т. 47, вып. 6.

22. Бунэ В.И., Введенская Н.А., Гзовский М.В. Методические основы обзорного сейсмического районирования (на примере Средней Азии) //Сейсмическое районирование СССР. М.: Наука. 1968.C. 26-61.

23. Бунэ В.И., Гитис В.Г., Каленик В.Н., Щукин Ю.К. Прогноз максимальных магнитуд землетрясений по комплексу геолого-геофизических данных. //Детальное сейсмическое районирование. М.: Наука, 1980. с. 111-119.

24. Бунэ В.И., Кириллова И.В., Ананьин И.В. и др. Опыт оценки максимальной сейсмической опасности на примере Кавказа. М.: Наука, 1971. (ВИС; Вып. 14).

25. Бунэ В.И., Рейман В.М. К сейсмотектонической характеристике центральной части Таджикской депрессии //Тр. Ин-та сейсмостойкого стр-тва и сейсмологии АН ТаджССР. 1960. Т. 7.

26. Бунэ В.И., Трубович И.Г., Борисов Б.А. и др. О методе выявления связи магнитуды землетрясений с тектоническими параметрами района. // ДАН СССР. 1974. Т. 214, № 3.

27. Васильковский Н.П., Речников М.П. Тектоника и сейсмичность северо-восточной части Ташкентского района. Ташкент: Изд-во Узб. фил. АН СССР, 1940.

28. Васьков И.М. Возможный механизм обвала и динамика движения ледово-каменных масс в верховьях р.Геналдон (на Центральном Кавказе в сентябре 2002 года).//Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. Т.4, №2,2004, с.34-45

29. Васьков И.М., Долгов Г.А., Музаев И.Д., Пикалюк Г.В. Динамика движения масс ледово-каменного обвала в верховьях р.Геналдон РСО-А 20 сентября 2002года.//Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. Т.4, №1,2004, с. 18-26

30. Варданянц JI.A. Геотектоника и геосейсмика Дарьяла как основная причина катастрофических обвалов Девдоракского и Геналдонского ледников Казбекского массива.//Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. Т.З, №1, 2003, с.38-45

31. Вентцель Е. С. Теория вероятности. М., Наука, 1969, 576с.

32. Вилькович Е.М., Кейлис-Борок В.И., Подгаецкая В.М. и др. Статистический анализ каталога землетрясений и морфоструктура востока Средней Азии //Теоретическая и вычислительная геофизика. М.: Наука, 1974. С. 3-98.

33. Волков Н.М. Принципы и методы картографии. М., 1950. 328 с.

34. Волчанская И.К., Кочнева Н.Г., Сапожникова Е.Н. Морфоструктурный анализ при геологических и металлогенических исследованиях. М.: Наука, 1975. 151 с.

35. Воробьев В.И., Грибунин В.Г. Теория и практика вейвлет преобразования. ВУС, Санкт-Петербург, 1999,204с.

36. Габричидзе Г.К., Одишария А.В., Гогмачадзе С.А., Заалишвили В.Б, Чачава Т.Н. и др. Инженерный анализ последствий Рачинского землетрясения 1991г. в Грузии.//Отчет ЮНЕСКО, 1991г., 222с.

37. Гельфанд И.М., Губерман Ш.А., Жидков М.П. и др. Опыт переноса критериев высокой сейсмичности со Средней Азии на Анатолию и смежные регионы // ДАН СССР. 1973. Т. 210. №2.

38. Гельфанд И.М., Губерман Ш.А., Кейлис-Борок В.И. и др. Условия возникновения сильных землетрясений (Калифорния и некоторые другие регионы) // Исследование сейсмичности Земли. М.: Наука, 1976. с. 3-91. (Вычислительная сейсмология; № 9).

39. Гельфанд И.М. Губерман Ш.А., Извекова М.А. и др. О критериях высокой сейсмичности // ДАН СССР. 1972. Т. 202, № 6.

40. Геологические основы сейсмического районирования Иссыккульской впадины. Фрунзе: Илим, 1978.152с.

41. Гершензон В.Е., Смирнова Е.В., Элиас В.В.Информационные технологии в управлении качеством среды обитания. М, 2003, 284 с.

42. Гзовский М.В. Использование новейших и современных тектонических движений при детальном сейсмическом районировании нового типа // Современные движения земной коры. М.: Изд-во АН СССР, 1963. № I.e. 149-178.

43. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с.

44. Гзовский М.В. Соотношение между тектоническими разрывами и напряжениями в земной коре // Разведка и охрана недр. 1956. №11.

45. Гзовский М.В. Тектонофизическое обоснование геологических критериев сейсмичности // ИАН СССР. Сер. геофиз. 1957. № 2-3.

46. Гзовский М.В., Крестников В.Н., Нерсесов ИЛ., Рейснер Г.И. Сопоставление тектоники с сейсмичностью Гармского района Таджикской СССР //Активизированные зоны земной коры, новейшие движения и сейсмичность. 1958. № 8. С. 959-976;

47. Гзовский М.В., Крестников В.Н.Леонов Н.Н. и др. Карта новейших тектонических движений Средней Азии // ИАН СССР.Сер. геофиз. 1960. № 8.

48. Гзовский М.В. Крестников В.Н., Нерсесов ИЛ., Рейснер Г.И. Новые принципы сейсмического районирования на примере центральной части Тянь-Шаня // Там же. 1960. № 2. С. 77-94; № 3. С. 353-370.

49. Гоби-Алтайское землетрясение. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 392 с.

50. Годзиковская А.А., Бугаевский А.Г., Габсатарова И.П. Сейсмологическая составляющая в катастрофическом движении ледника Колка. URL, http://zeus.wdcb.ru/sep/kolka/-index.ru.html. 2004

51. Голодковская Г.А. Роль геолого-структурных факторов в формировании инженерно-геологических условий //Теоретические основы инженерной геологии: Геологические основы. М.: Недра, 1985. с. 244-252.

52. Горев С.С., Леглер В.А. Современный сейсмосдвиг в районе строительства Рогунской ГЭС (Таджикистан)//ИГ. 1980. № 1.

53. Горшков Г.П. Региональная сейсмотектоника территории юга СССР. М.: Наука, 1984. 272 с.

54. Губин И.Е. Закон сейсмотектоники и его значение // ДАН СССР. 1982. Т. 265. № 5. с. 1216-1220.

55. Губин И.Е. Закономерности сейсмических проявлений на территории Таджикистана: (Геология и сейсмичность). М.: Изд-во АН СССР. 1960. 463 с.

56. Губин И.Е. Землетрясения в Гармской области. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1949. 96 с. (Тр. Геофиз. Ин-та АН СССР; № 8 (135)).

57. Губин И.Е. О детальном сейсмическом районировании // Детальное сейсмическое районирование. М.: Наука, 1980. с. 5-26.

58. Губин И.Е. Сейсмогенные тектонические процессы // Современная тектоническая активность Земли и сейсмичность. М.: Наука. 1987. с. 5-21.

59. Губин И.Е. Сейсмотектонический метод сейсмического районирования. М., 1950. 53 с. (Тр. Геофизич. ин-та АН СССР; № 13 (140)).

60. Гурбанов А.Г., Кусраев А.Г., Чельдиев А.Х. Первые результаты исследования в Геналдонском и прилегающих ущельях. Вестник ВНЦ РАН и РСО-А. Т.4№3,2004. с.2-8

61. Детальное сейсмическое районирование в горных областях. Фрунзе: Илим, 1984. 300 с.

62. Детальное сейсмическое районирование. М.: Наука. 1980. 176 с.

63. Заалишвили В.Б. Сейсмическое микрорайонирование по данным искусственного возбуждения колебаний грунтовой толщи. Автореф. канд.дисс. Тб., 1986,21с.

64. Заалишвили В.Б. Инструментальный метод сейсмического микрорайонирования. Владикавказ, СОГУ, 1997, 76с.

65. Заалишвили В.Б. Физические основы сейсмического микрорайонирования. М., ОИФЗ РАН, 2000, 367с.

66. Заалишвили В.Б., Невская Н.И. Региональные карты и их соответствие современному состоянию территории./ЯТервая международная конференция «Земля из Космоса -наиболее эффективные решения» 26-28 ноября 2003г. М., Бином, 2003, с. 74-75

67. Заалишвили В.Б., Невская Н.И. Сход ледника Колка 20 сентября 2002г и задачи информационных технологий изучения природных систем .//Труды Межд. конференции

68. Информационные технологии и системы: новые информационные технологии в науке, образовании, экономике» т.2, Владикавказ, 2003, с. 175-180.

69. Заалишвили В.Б., Невская Н.И. Взаимосвязь различных факторов, в том числе, сейсмических событий со сходом ледника Колка 20 сентября 2002г//Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. Т.4, №3,2004 с.51-57

70. Заалишвили В.Б., Невская Н.И., Харебов А.К. Анализ инструментальных записей схода ледника Колка по данным локальной сети сейсмических наблюдений //Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. Т.4, №3,2004 с.58-64

71. Заалишвили В.Б., Харебов А.К., Харебов К.С. Комплекс вычислительных программ «NCB-2» для обработки инструментальных записей природных и техногенных катастроф. //Тезисы докл. Межд. конф. «Инф. технологии и системы: наука и практика», Владикавказ, 2002,

72. Заалишвили В.Б., Невская Н.И., Макиев В.Д., Мельков Д.А. К вопросу схода ледника Колка 20 сентября 2002г. //Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. Т.4, №3,2005 (в печати).

73. Закономерность связи магнитуды (энергии) тектонических коровых континентальных землетрясений с размерами и типами сейсмогенных геологических структур: (Закон сейсмотектоники Губина) // Сообщ. Госкомизобретений СССР. 1986. № 2.

74. Захаров С.А. Тектонические критерии сейсмического районирования долины р. Вахт, восточной части Гиссарской долины и примыкающих районов // Активизированные зоны земной коры, новейшие тектонические движения и сейсмичность. М.: Наука, 1964. С. 248254.

75. Землетрясения в СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1961.412 с.

76. Ибрагимов Р.Н. Детальное сейсмическое районирование Восточного Узбекистана// Детальное сейсмическое районирование. М.: Наука, 1980. С. 27-31.

77. Ибрагимов Р.Н. Сейсмогенные зоны Восточного Узбекистана и сейсмическое районирование // Сейсмотектоника некоторых районов юга СССР. М.; Наука, 1976. С. 4872.

78. Ибрагимов Р.Н. Сейсмогенные зоны Среднего Тяшь-Шаня (на примере Восточного Узбекистана). Ташкент: Фан, 1978.144 с.

79. Ибрагимов Р.Н. Сейсмотектоника Ферганской впадины. Ташкент: Изд-во ФАН УзССР, 1970. 164с.

80. Инструкция о порядке производства и обработке наблюдений на сейсмических станциях Единой Системы Сейсмических Наблюдений СССР. Наука, М, 1982, 72с.

81. Использование материалов космических съемок при региональных геологических исследованиях: (Методические рекомендации). М., 1986.

82. Кац Я.Г., Тевелев А.В., Полетаев А.И. Основы космической геологии. М.: Недра, 1988.235с.

83. Кириллова И.В., Сорский А.А. Тектоника и сейсмичность Кавказа // XXI Межд. Геологич. конгресс.: Доклады сов. геологов. Проблема 18. М.: Изд-во АН СССР, I960.

84. Комаров И.С., Акинфиев С.А. и др. Методы, методика и технические средства изучения геологических процессов в районах интенсивного техногенного воздействия // Проблемы рационального использования геологической среды. М.: Наука. 1988. С. 61-84.

85. Кондорская Н.В., Шебалин Н.В. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. / Ред. М.: Наука, 1977. 535 с.

86. Космическая информация в геологии. М.: Наука, 1983.

87. Космогеология СССР. М.: Недра, 1987.240 с.

88. Костенко Н.П. Геоморфология. М.: Изд-во МГУ. 1985. 312 с.

89. Костенко Н.П. Развитие складчатых и разрывных деформаций в орогенном рельефе. М.: Недра, Р72., 1972. 320с.

90. Косыгин Ю.А. Тектоника. М.: Недра. 1983. 536 с.

91. Косыгин Ю.А., Кулындышев В.А. Введение в тектоническую картографию. М.: Недра, 1981.271 с.

92. Котляков В.М., Рототаева О.В. Ледниковая катастрофа на Северном Кавказе.// Природа, №8,2003.

93. Котляков В.М., Рототаева О.В., Осокин Н.И. Пульсирующие ледники и ледниковая катастрофа на Северном Кавказе.//Вестник Владикавказского научного центра РАН и РСО-А. Т.4, №3,2004 с.65-71

94. Кучай В.К. Использование палеосейсмодислокаций при изучении сейсмического режима (на примере плейстосейстовой области Чаткальского землетрясения 1946 г.) // ГиГ. 1971. №4.

95. Кучай В.К. Особенности максимально го сейсмического воздействия по палеосейсмогео-логическим данным // ГиГ. 1972. № 12.

96. Ломнитц Ц., Рознблют Э (ред.) Сейсмический риск и инженерные решения. М., Недра, 1981,376с.

97. Меи Ши Янь. Сейсмическая активность Китая. Известия АН СССР, геоф. Серия, 1960: 381-395 с.

98. Методические рекомендации по применению материалов космофотосъемки при регии-нальных гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях. М.: ВСЕГИНГЕО, 1982.81 с.

99. Методическое руководство по геоморфологическим исследованиям. JL: Недра, 1972. 384с.

100. Методы определения сейсмической опасности. Штиинца, Кишинев, 1984,159с.

101. Методы палеогеографических исследований. М.: Недра, 1964. 264 с.

102. Мещеряков Ю.Л. Структурная геоморфология равнинных стран. М.: Наука, 1965. 390 с.

103. Мушкетов И.В. Верненское землетрясение 28 мая (9 июня) 1887 г. //Тр. Геол. ком. 1889. Т. 10, № 1.

104. Мушкетов И.В. Физическая геология. СПб. 1891. Ч. 1. 709 с.

105. Невская Н.И. Оценка сейсмической опасности территории с применением современных компьютерных технологий.// Труды международной научной конференции «Информационные технологии и системы: наука и практика», Владикавказ, 2003.Том2.С.212-216

106. Нейман В.Б. Теория и методика палеотектонического анализа. М.: Недра, 1984. 80 с.

107. Несмеянов С.А. Геологические соображения о типах очагов коровых землетрясений //Прогноз сейсмических воздействий М.: Наука, 1984. С. 107-119. (ВИС; Вып. 25).

108. Несмеянов С.А. Количественная оценка новейших движений и неотектоническое районирование горной области. М.: Недра, 1971.144 с.

109. Несмеянов С.А. Корреляция континентальных толщ. М.: Недра, 1977. 144 с.

110. Несмеянов С.А. Неоструктурное районирование Северо-Западного Кавказа: (Опережающие исследования для инженерных изысканий). М.: Недра, 1992. 254 с.

111. Несмеянов С.А., Бархатов И.И. Новейшие и сейсмогенерирующие структуры Западного Гиссаро-Алая. М.: Наука, 1978. 120 с.

112. Несмеянов С.А., Бархатов И.И., Шмидт Г.А. Тектонические исследования при сейсмическом микрорайонировании // Опыт проведения СМР городских территорий: (Тез. докл. школы-семинара, Алма-Ата, 16-18 апр. 1984 г.). Алма-Ата: КазЦНТИС. 1984. С.38-40.

113. Несмеянов С.А., Измайлов Я.А. Тектонические деформации черноморских террас Кавказского побережья России: (Опережающие исследования для инженерных изысканий). М.: ПНИИИС, 1995.239 с.

114. Николаев Н.И. Неотектоника и ее выражение в структуре и рельефе территории СССР. М.: Госгеолтехиздат, 1962. 392 с.

115. Николаев Н.И. Новейшая тектоника и геодинамика литосферы. М.Недра, 1988.491 с.

116. Николаев П.Н. Влияние истории тектонического развития на сейсмическую активность (на примере Ферганской впадины) // Проблемы тектонических движений и новейших структур земной коры. М.: Наука, 1968. С. 78-93.

117. Николаев П.Н. О связи истории тектонического развития и сейсмической активности // Вести. МГУ. Сер. 4, Геология. 1969. № 5.

118. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. Учеб. Для вузов. Изд. «Дрофа», М., 2004,621с.

119. Никонов А.А. Голоценовые и современные движения земной коры. М.: Наука. 1977. 240с.

120. Никонов А.А. Современные движения земной коры. М., Наука,1979,203с.

121. Никонов А.А. Современные и голоценовые сейсмотектонические дислокации в Южно-Тяньшанской сейсмоактивной зоне // И АН СССР. ФЗ. 1974. № 12.

122. Никонов А.А., Шебалина Т.Ю. Новый способ определения возраста сейсмодислокаций//ДАН СССР. 1978. Т. 242,№ 1. с. 8.

123. Опыт комплексного сейсмического районирования на примере Чуйской впадины (Северный Тянь-Шань). Фрунзе: Илим. 1975.189 с.

124. Орлова А.В. Блоковые структуры и рельеф. М.: Недра, 1975.232 с.

125. Палеосейсмогеология Большого Кавказа. М.: Наука, 1979. 188 с.

126. Панов В.Д. Эволюция современного оледенения Кавказа. Санкт-Петербург. Гидрометеоиздат. 1993.431с.

127. Перегудов Ф.И. Тарасенко Ф.П. Основы системного анализа. Томск, 1997

128. Петрушевский Б.А. Землетрясения и тектоника // Бюл. МОИП. Отд.геол. 1969. Т. 67, вып. 1. С. 17-21.

129. Петрушевский Б.А. (а) Значение геологических явлений при сейсмическом районировании. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 58 с.

130. Петрушевский Б.А. (б) Урало-Сибирская эпигерцинская платформа и Тянь-Шань: (История развития в мезозойское и кайнозойское время и вопросы сейсмичности). М.: Изд-во АН СССР, 1955г. 552 с.

131. Петрушевский Б.А. Использование геологических данных при сейсмическом районировании // Сейсмическое районирование СССР. М.: Наука, 1968. С. 62-70.

132. Пиотровская Т.Ю. Неотектонический анализ в инженерной геологии и при поисках полезных ископаемых. М.: Недра, 1987.134 с.

133. Пириев Р.Х. Методы морфометрического анализа. Баку, 1986. 120 с.

134. Погода Э.В. Краткая информационная записка о результатах предварительной обработки данных сейсмических наблюдений, связанных с событием 20 сентября 2002г. Фонды ГС РАН. 2002

135. Поляков С. Последствия сильных землетрясений. М., Стройиздат, 1978,311с.

136. Прилепим М.Т., Баласанян С, Рейлингер Р. и др. Изучение кинематики Кавказского региона с использованием GPS технологии // Физика Земли. 1997. № 6. с.68-75.

137. Применение геоморфологических методов в структурно-геоморфологических исследованиях. М.: Недра, 1970.296 с.

138. Природные опасности России. Том 2. Сейсмические опасности. М. «КРУК». 2002

139. Раниман Е.Я. Горы Средней Азии // Равнины и горы Средней Азии и Казахстана: (Геоморфология СССР). М.: Наука. 1975.

140. Ранов В.А., Несмеянов С.А. Палеолит и стратиграфия антропогена Средней Азии. Душанбе: Дониш, 1973.161 с.

141. Ранцман Е.Я. Места землетрясений и морфоструктура горных стран. М.: Наука,1979. 171с.

142. Рейман В.М., Бабаев A.M., Винниченко Г.П. Сейсмотектоника и поперечные структуры Центрального и Юго-Западного Таджикистана. Душанбе: Дониш, 1969.

143. Рейснер Г.И. Построение карт градиентов скорости вертикальных тектонических движений земной коры на примере Северного Тянь-Шаня // ИАН СССР. Сер. геофиз. 1960. №9. С. 1316-1320.

144. Рейснер Г.И. Геологические методы оценки сейсмической опасности. М.: Недра.1980. 174с.

145. Рейснер Г.И., Рейснер М.Г. О методе выделения современных эндогенных режимов //Строение и эволюция тектоносферы. М.: ИФЗ АН СССР, 1987. с. 274-301

146. Рейснер Г. И., Иогансон Л.И. Земная кора и зоны возникновения ожидаемых землетрясений Крымско-Кавказского региона. М.: ИФЗ АН СССР, 1991. 87 с. Деп. ВИНИТИ, №2725-В91.

147. Рейснер Г.И., Иогансон Л.И. Сейсмический потенциал Западной России, других стран СНГ и Балтии // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М: ОИФЗ РАН, 1993. с.186-195.

148. Рейснер Г.И., Иогансон Л.И., Рейснер М.Г., Баранов Ю.Е. Типизация земной коры и современные геологические процессы. М.: ИФЗ РАН, 1993. 210 с.

149. Рейснер Г.И. Экстрарегиональный (внерегиональный) сейсмотектонический метод оценки сейсмического потенциала Мщах//Сейсмические опасности. Природные опасности России. КРУК, М., 2000, с.59-65

150. Строение и эволюция тектоносферы. М.: ИФЗ АН СССР, 1987. с. 274-301.

151. Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию при инженерных изысканиях для строительства. // М., Госстрой СССР, 1985,72с.

152. Рогожин Е.А. История активности сейсмогенерирующих структур Северной Евразии в голоцене // Докл. РАН. 2000. Т. 370, № 3. с.390-392.

153. Рогожин Е.А. Современная геодинамика и потенциальные очаги землетрясений кавказского региона. Современные математические и геологические модели природной среды. //Геофизика и математика в XXI веке. М, ОИФЗ РАН. 2002 с.244-254

154. Рогожин Е.А., Нечаев Ю.В. и др. Тенденции развития сейсмичности Кавказа и сейсмогенерирующие зоны Ставрополья // Разведка и охрана недр. 1998. № 2. с.23-28.

155. Ронов А.Б. Некоторые общие закономерности развития колебательных движений материков (по данным объемного метода)// Проблемы тектоники. М.: Госгеолтехиздат, 1961.

156. Рототаев К.П., Ходаков В.Г., Кренке А.Н. Исследование пульсирующего ледника Колка. М., Наука, 1983г. 168с.

157. РухинЛ.Б. Основы общей палеогеографии. Л.: Госгеолтехиздат, 1959. 557 с.

158. Садов А.В. Аэрокосмические методы в инженерной геодинамике. М.: Недра, 1988.207 с.

159. Сейсмические записи движения Кармадонского ледника. ЦСГЕНЭО филиал АО «Институт Гидропроект». //D:User\Object 2агагт^\ПолМат092002КармЛедник.с1ос. 2002

160. Сейсмическое микрорайонирование территории г.Орджоникидзе. Отчет Института Строительной Механики и Сейсмостойкости АН ГССР. Тбилиси, 1970, 182с.

161. Сейсмическое районирование СССР. М.: Наука, 1968.476 с.

162. Сейсмическое районирование территории СССР. Методические основы и региональное описание карты 1978 г. М.: Наука, 1980. 308 с.

163. Сейсмогеология и детальное сейсмическое районирование Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1981.169с.

164. Сейсмостратиграфические исследования в СССР. М.: Наука, 1990. 182 с.

165. Сейсмотектоника и сейсмичность рифтовой зоны Прибайкалья.М.: Наука, 1968.220 с.

166. Сейсмотектоника некоторых районов Узбекистана. Ташкент: Фан, 1980. 148 с.

167. Серебрюк С.Н. Жуков В.Т. Автоматизация в тематической картографии. М.,1984.109 с.

168. Сидоренко В.Н. Системная динамика. М., 1998,

169. Соболев Г.А. Природные сейсмические опасности России. КРУК, М., 2000,296с.

170. Солоненко В.П. Определение эпицентральных зон землетрясений по геологическим признакам // И АН СССР. Сер. геол. 1962. № 11. С. 58-74.

171. Солоненко В.П. Палеосейсмогеология // ИАН СССР. ФЗ. 1973. № 9. С. 3-16.

172. Солоненко В.П., Хромовских B.C. Мощные землетрясения Большого Кавказа// Природа. 1974. №6.

173. Спижарский Т.Н. Обзорные тектонические карты СССР: (Составление карт и основные вопросы тектоники). Л.: Недра, 1973.240 с.

174. Строительные Нормы и Правила (СНиП II -7-81). М, Стройиздат, 1982,49с.

175. Строительные Нормы и Правила (СНиП II -7-81*). Строительство в сейсмических районах. М.: Госстрой России, 2001,48 с.

176. Стром AJL, Никонов А.А. Соотношения между параметрами сейсмогенных разрывов и магнитудой землетрясений // Изв. РАН. ФЗ. 1997. № 12. с. 55-67.

177. Точер Д. Энергия землетрясений и разрыв земной поверхности//Слабые землетрясения. М., Изд-во иностранной лит., 1961.

178. Трифонов В.Г. Об импульсном характере тектонических движений в областях новейшего горообразования (Копет-Даг и Юго-Восточный Кавказ) // ГГ. 1971. № 4.

179. Тутубалина О.В., Черномец С.С. Снимки IRIS для мониторинга последствий Геналдонской ледниковой катастрофы. Информационный бюллетень №4 (41), 2003, с.55-57

180. Уломов В.И. Об основных положениях и технических рекомендациях по созданию новой карты сейсмического районирования территории Российской Федерации// Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М.: ОИФЗ РАН, 1995. Вып. 2/3. с. 6-26.

181. Утемов Э.В., Нургалиев Д.К. Естественные вейвлет преобразования гравиметрических данных: теория и приложения. Физика Земли №4,2005. с.88-96

182. Федотов С.А.,. Особенности распределения сильных землетрясений Камчатки, Курильских островов и Северо Востока Японии. Труды ИФЗ АН СССР, М., 36 (203); 1965, 66—93.

183. Философов В.П. Основы морфометрического метода при поисках тектонических структур. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та., 1975. 232 с.

184. Флоренсов И.А., Тресков А.А., Солоненко В.П. О сейсмическом районировании Восточной Сибири // Бюллетень Совета по сейсмологии. 1960. № 9.

185. Флоренсов Н.А., Солоненко В.П.1963. Гоби Алтайское землетрясение. АН СССР, М., 392 с.

186. Форрестор Дж. Динамика развития города. М., 1974, 344 с.

187. Форрестор Дж. Основы кибернетики предприятия, (индустриальная динамика). М., 1971,203с

188. Хаин В.Е. Общая геотектоника. М.: Недра, 1964. 479 с.

189. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. М., МГУ,1995.480с.

190. Харебов А.К., Харебов К.С. Разработка инженерно-сейсмологической базы данных сильных движений для целей сейсмостойкого строительства. Труды Межд. конф. «Проблемы устойчивого развития горных регионов». Тбилиси, 2002. с. 55-57

191. Харебов А.К., Харебов К.С. Создание и управление базами данных сильных движений. Тезисы докл. Всероссийской конф. «Порядковый анализ и смежные вопросы математического моделирования», Владикавказ, 2003

192. Харкевич А.А.Спектры и анализ. Физ-мат. литература, М. 1962,236с.

193. Хомяков Д.М., Хомяков П.М. Основы системного анализа. М., 1996

194. Червяков В.А. Концепция поля в современной картографии. М.: Наука. 1978. 149 с.

195. Чернышев С.Н. Уравнение связи между интенсивностью землетрясений и параметрами сейсмодислокаций // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1974. Вып. 1.

196. Чечот В.З. Каякин В.В. Инженерно-геологическое районирование долин рек для гидротехнического строительства в Средней Азии // Сб. науч. тр. Гидропроекта. 1976. Вып. 48. С. 174-183.

197. Шапошников В.М. Методика исследования морфоструктур в практике нефтепоисковых работ. М.: Недра. 1973. 208 с.

198. Шевченко В.И., Гусева Т.В., Лукк А.А., Мишин А.В., Прилепин М.Т., Рейлинджер Р.Э., Хамбургер М.У., Шемпелев А.Г., Юнга С.Л. Современная геодинамика Кавказа (по результатам GPS-измерений и сейсмологич. данным). Физика Земли, 1999. № 9

199. Шемпелев А.Г. Разломно-блоковая тектоника Северного Кавказа по геофизическим данным. Геологический журнал, 2000, № 4

200. Щукин Ю.К. Геодинамика и сейсмичность литосферы орогенных зон юга СССР и прилежащих территорий: Автореф. дисс.д-ра геол.-минерал, наук. М., 1979.48 с.

201. Экология. Учебное пособие. Изд. «МарТ», М.-Ростов на Дону, 2004,672с.

202. Albee, A. L. and Smith, J. L., 1966. Earthquake characteristics and fault activity in southern California. In: R. Lung and R. Proctor (Editors), Engineering Geology in Southern California. Association of Engineering Geologists, Glendale, pp. 9-33.

203. Allen, C. R., 1963. Circum-Pacific faulting in the Philippines-Taiwan region. J. Gcophys. Res. 67:4795-4812.

204. Allen, C. R., 1969. Active faulting in northern Turkey. Calif. Inst. Technology Contrib. No. 1577,32 pp.

205. Allen, C. R., St. Amand, P., Richier, C. R. and Nordquist J. M., 1965. Relationship between seismicity and geologic structure in the southern California region. Bull. Seismol. Soc. Am. 55: 753-797.

206. Ambraseys, N. N., 1970. Some characteristic features of the Anatolian fault zone. Tectonophysics, 9: 143-165.

207. Ambraseys, N. N., 1971. Value of historical records of earthquakes. Nature, 232: 375-379.

208. Atwater. Т., 1970. Implications of plate tectonics for the Cenozoic tectonic evolution of western North America. Geol. Soc. Am. Bull., 81: 3513-3592.

209. Becker M.H., Reinhart E., Maijnovic M., Freitag P., Kumkova I., Olifirov V., Finkelstein

210. A., Shempelev A. GPS Observations of a Profile Black Sea to the Northern Caucasus: Preliminary Results after the First Measurements. In: XXI GA IUGG "Geophysics and the Environment", Abs. Week A, Boulder, Colorado, July 2-14,1995, A47

211. Bender, В. andD. M. Perkins (1987). SEISRISKIII: A Computer Program for Seismic Hazard Estimation. US Geological Survey Bulletin 1772. 48p.

212. Clark, M. M., Grantz, A. and Rubin, M., 1972. Holocene activity on the Coyote Creek fault as recorded in sediments of Lake Cahilla. U. S. Geol. Surv. Prof. Pap., 787:112-130.

213. Clark, R. M. Dibble, R R., Fyfe, H E., Lensen, G. J. and Suggate, R. P., 1965. Tectonic and earthquake risk zoning. R. Soc. N. Z. Trans. 1: 113-126.

214. Deng, Chi-tung, Wang, Ke-lu. Wang. Yi-lu, Tang, Han-jun. Wu, Yu-wen and Ding Menglin. 1973. On the tendency of the seismicitv and the geological framework of the seismic belt of the Shansi graben. Sci. Geol. Sin., 1973 (1): 3747.

215. Gamkrelidze, I., T. Giorgobiani, S. Kuloshvili, G. Lobjanidze, G. Shengelaia (1998). Active Deep Faults Map and the Catalogue for the Territory of Georgia. Bulletin of the Georgian Academy of Sciences, 157, N1, 1998, pp.80-85.

216. Gervasio, F. C., 1971. Geotectonic development of the Philippines. Philipp. Geol., 25: 1838.

217. Herrere I., Rosenblueth E., Rascon O.A. Earthquake spectrum prediction for the Valley of Mexico. Proc. 4rd Int. Conf. Earthquake Eng., Auckland and Wellington, 1965, 1: P.61-74

218. Hudson D.E., Udwadia F.E. Locak distrubution of strong earthquake ground motions. Proc., 5th World Conf. Earthquake Eng., Rome, 1973, pp. 691 -700

219. Javakhishvili Sh., Varazanashvili O., Butikashvili N. Interpretation of the Macroseismic field of Georgia. Journal of Georgian Geophysical Society. Issue (A) Solid Earth, v. 3. 1998. p.p.85-88.

220. Kanamori, H., 1973. Mode of strain release associated with major earthquakes in Japan. Ann. Rev. Earth. Planet. Sci. 1: 213—239.

221. Kaneko. S., 1966. Transcurrent displacement along the median line, southwestern Japan. N. Z. J. Geol. Geophys., 9: 45—59.

222. Kelleher, J., Sykes, L. and Oliver, J., 1973. Possible criteria for predicting earthquake locations and their applications to major plate boundaries of the Pacific and the Caribbean. J. Geophys. Res., 78: 2547—2585.

223. Ketin, 1. and Roesli, F., 1953. Makroseismische Untersuchungen fiber das nord-westanatolische Beben vom 18 Marz 1953. Eclogae Geol. Helv., 46: 187-208.

224. Ketin, I., 1948. Uber die tektonisch-mechanischen Folgerungen aus den grossen anatolischen Erdbeben des letzten Dezenniums. Geol. Rundsh., 36: 77-84.

225. Kramer S.L. Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice-Hall International Series in Civil Engineering and Engineering Mechanics, Prentice-Hall, Upper Saddle River, New Jersey. 1997

226. McKenzie, D., 1972. Active tectonics of the Mediterranean region. Geophys. J. R. Astron. Soc.,30: 109-185.

227. Minster, J. В., Jordan, Т. H., Molnar, P. and Haines, E., 1974. Numerical modelling о f instantaneous plate tectonics. Geophys. J. R. Astron. Soc. 36: 541-576.

228. Morante, E. M. and Allen, C. R., 1974. Displacement on the Philippine fault during the Ragay Gulf earthquake of 17 March 1973. Geol. Soc. Am., 5: 744-745.

229. Musson R. Probapilistic seismic hazard maps for the North Balkan region. 1999. Annali di Geofisica. vol. 42, N6, pp.1109-1124.

230. Nevskaja N., Harebov A., Zaalishvili V. Assessment of seismic hazard territory of Vladikavkaz. Proceedings of V Asian Seismological Commission. Yerevan. 2004,14pp.

231. Okada, A., 1968. Strike-slip faulting of late Quaternary along the median dislocation line in the surroundings of Awa-Ikeda, northwestern Shikoku. Quat. Res. Tokyo, 7: 15-26.

232. Okada, A., 1970. Fault topography and rate of faulting along the median tectonic line in the drainage basin of the River Yoshino, northeastern Shikoku, Japan. Geogr. Rev. Japan, 43: 1-21.

233. Okada, A., 1973. Quaternary faulting along the median tectonic line in the central part of Shikoku. Geogr. Rev. Japan, 46: 295-322.

234. Omiri, F., 1906. Preliminary note on the cause of the California earthquake of 1906. In: D. S. Jordon (Editor), The California Earthquake of 1906. Robertson, San Francisco, pp. 281-318.

235. Proctor, R. J., Crook, R., Jr., McKeown, M. H. and Moresco, R. L„ 1972. Relation of known faults to surface ruptures, 1971, San Fernando earthquake, southern California. Geol. Soc. Am. Bull., 83: 1601-1618.

236. Reiter, L. (1990). Earthquake Hazard Analysis Issues and Insights, Columbia University Press, New York, p.245.

237. Richter, C. F., 1958. Elementary Seismology. Freeman and Cooper, San Francisco, 768 pp.

238. Rutland, R. W. R., 1968. A tectonic study of part of the Philippine fault zone. Geol. Soc. London Q. J., 123 (for 1967): 293-325.

239. Sherard, J. L., Cluff, L. S. and Allen, C. R., 1974. Potentially active faults in dam foundations. Geotechnique, 24: 367-428.

240. Smit P., Arzumznian V., Javakhishvili Z., Arefiev S., Mayer-Rosa D., Balassanian S., Chelidze Т.; 2000: The Digital Accelerograph Network in the Caucasus. In: "Earthquake Hazard and Seismic Risk Reduction". Kluwer Academic Publishers, pp. 109-118.

241. Ulomov and the GSHAP region 7 working group. 1999. Seismic Hazard of Northern Eurasia. Annali di Geofisica. vol. 42 N6 1023-1038

242. Willis, В., 1944. Geologic observations in the Philippine archipelago. Natl. Res. Counc. Philipp. Bull., 13.

243. Yamasaki, N. and Tada, F., 1928. The Oku-Tango earthquake of 1927. Bull. Earthquake Res. Inst. Tokyo Univ., 4: 159-177.

244. Zaalishvili V., Nevsky L., Nevskaja N., Harebov A., Kanukov E., Makovozov A. Local network of seismological observation on urbanized territories. Proceedings of V Asian Seismological Commission. Yerevan. 2004,15pp.

Информация о работе

Невская, Нина Ильинична
кандидата геолого-минералогических наук
Владикавказ, 2005
ВАК 25.00.36

Диссертация

Геоэкологические аспекты эволюции природных и урбанизированных систем в условиях высокой сейсмической активности - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы