Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-геоморфологический анализ при палеосейсмологических исследованиях в сейсмическом поясе Черского

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Геолого-геоморфологический анализ при палеосейсмологических исследованиях в сейсмическом поясе Черского"

рг6 о*

российская академия наук

о 9 фе8 1934 дальневосточное отделение

СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ КОМПЛЕКСНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

важенин Борис Павлович

ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИ ПАЛЕОСЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В СЕЙСМИЧЕСКОМ ПОЯСЕ ЧЕРСКОГО

Специальность 04.00.01. - общая и региональная геология

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Магадан - 1997

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ КОМПЛЕКСНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ВАЖЕН И Н Борис Павлович

ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИ ПАЛЕОСЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В СЕЙСМИЧЕСКОМ ПОЯСЕ ЧЕРСКОГО

Специальность 04.00.01. - общая и региональная геология

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Магадан - 1997

Работа выполнена в Северо-Восточном комплексном научно-исследовательском институте Дальневосточного отделения Российской академии наук

Научные руководители: _

доктор географических наук, профессор (Э.ЭЛ'итов I кандидат геолого-минералогических наук В.Г.Шахтыров

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук Е.А.Рогожин кандидат геолого-минералогических наук С.Г.Бялобжеский

Ведущая организация - Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук

Защита состоится »*у^Чли цЛ^ 1997 г. в 15 час. на заседании Диссертационного совета К 200.27.01. при Северо-Восточном комплексном научно-исследовательском институт« ДВО РАН но адресу: 685000, Магадан, ул. Портовая, 16, конференц-зал СВКНИИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СВКНИИ. Работа разослана « ^{ » 1аО й гулЛ 1997 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат геолого-минералопгчес

наук Н.А.Горячев

1. ВВЕДЕНИЕ

Территориально работа в основном ограничена площадью юго-восточной половины сейсмического пояса Черского, простирающегося от устья Лены до Охотского моря. Другие названия пояса: Ленско-Охотский и Лаптевско-Колъшский. Рекогносцировочное дешифрирование космоснимков производилось также на некоторые районы Чукотки, Камчатки, хр. Джугджур, Верхоянья и Сахалина. Главное содержание работы составляет новая палеосейсмогеологическая методика. Региональные палеосейсмогеологические результаты изложены в кратком виде, главным образом для иллюстрации работоспособности методики.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Печально известные разрушительные землетрясения двух последних десятилетий на территории СССР и России - Спитакское, 1988 г., Рачинское, 1991 г., Нефтегорское, 1995 г. - убедительно продемонстрировали недостаточность для сейсмического прогнозирования только стандартных методов, базирующихся главным образом на краткосрочных (десятки лет) инструментальных наблюдениях, совершенно несопоставимых по продолжительности с периодом повторяемости (сотни и тысячи лет) самых сильных и опасных землетрясений. Палеосейсмогеологическая методика, основные принципы которой разработаны Н.А.Флоренсовым (1960) и В.П.Солоненко (1962, 1977), позволяет на два порядка расширить временной интервал (ретроспективных) наблюдений за сейсмичностью - до тысяч лет, причем за ее наиболее сильной - разрушительной составляющей. Повышению производительности и точности палеосей-смогеологических исследований способствовало использование в этой методике сравнительно новых в 50-60-х годах нашего века аэрофото-методов. И все же палеосейсмогеологическая методика оставалась достаточно трудоемкой. Так, для палеосейсмогеолопгческого изучения в общих чертах территории Прибайкалья и Забайкалья потребовались усилия десятков исследователей на протяжении нескольких десятков лет.

Необходимость повышения производительности и полноты выявления палеосейсмодислокаций до максимально возможного уровня, от чего зависит точность сейсмического прогноза, породила проблему совершенствования известной (традиционной) палеосейсмогеологичес-кой методики. А развитие в последние два десятилетия новых высокопроизводительных дистанционных методов изучения Земли - космических - сделало решение этой проблемы возможным в принципе. Однако конкретное ее воплощение затруднялось положением проблемы на стыке нескольких научно-технических направлений: сейсмологии, геологии, геоморфологии, ландшафтоведения, дистанционных методов зондирования Земли.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Конечной целью исследования является повышение точности сейсмического прогнозирования, в том числе и на территории юго-восточной половины сейсмического пояса Черского. Более конкретными (частными) целями были:

- создание новой модификации палеосейсмогеологической методики, отличающейся от традиционной существенно более высокой производительностью, а также сведение ее почти до уровня технологии, что исключало бы необходимость глубокого погружения палео-сейсмогеологов в проблематику всех стыкующихся в проблеме синтеза новой методики научно-технических направлений, обеспечивающей максимальную полноту выявления сейсмодислокаций;

- резкое пополнение каталога данных о сильных (разрушительных) землетрясениях в сейсмическом поясе Черского за счет выявления и изучения голоценовых палеосейсмодислокаций на основе применения новой высокопроизводительной палеосейсмогеологической методики.

Для достижения цели синтеза новой методики потребовалось решение ряда конкретных задач:

- выполнение анализа факторов формирования фототона космических изображений земной поверхности и создание нового представления о фотоландшафте;

- разработка новых представлений о литосборных бассейнах (ЛСБ) и о сейсмически активизированных ЛСБ, о тромбах на осях литосбора;

- определение геолого-геоморфологических критериев сейсмо-геологической интерпретации гравитационных дислокаций (новые представления о факторах вариации формы обвалов, об идеальном обвале, об обвальном потенциале, о петрографической идентификации обвального тромба с его литосбором, о высоких фильтрационных свойствах обвальных отложений и о трегциноватости обломочного материала, слагающего обвальные тела).

С целью повышения точности прогноза сильных землетрясений решались также некоторые другие задачи, выразившиеся в формулировании новых представлений о сейсмогенерирующих блоках, о ряде сейсмотектонической эволюции интрузивов, о принципах палеокине-матических реконструкций сейсмоблоков, а также выполнена разработка новой методики морфоструктурного анализа с применением палеосейсмогсологическ1гх данных.

ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В основу работы положены полевые геолого-гсоморфологические исследования 17 полевых сезонов в среднегорьях Северо-Востока России (в бассейнах Колымы, Индигирки, рек северного побережья Охотского моря, Бол. Ашоя); полевые наблюдения в плейстосейсто-

ных зонах Дагестанского землетрясения, 1970 г., Великого ВосточноСибирского землетрясения, 1725 г. и хр. Удокан, Ямского землетрясения, 1851 г. и Сен. Приохоп.е; а также результаты дистанционного изучения эпицеитральной зоны Артыкского землетрясения, 1971 г. в Якутии. Кроме того использованы впечатления от натурных геолого-геоморфологичесюгх наблюдений в почти асейсмичных (фоновых) средне- и низкогорьях Южного Урала (Ямантау, Иремель, Нургуш, Уреньга, Таганай, Урал-Тау); в сейсмоактивных высокогорьях Бол. Кавказа (Домбай), Заилийского Алатау и др.

Использованы литературные описания дислокаций многих современных сильных землетрясений: Гоби-Алтайского, 1957 г., Муйского, 1957 г., Сарезского, 1911 г., Хаигского, 1949 г., Амткелско-го, 1S91 г., Спитакского, 1988 г., Рачинского, 1991 г., Аляскинского, 1964 г., Аляскинского, 1958 г., Сан-Фернандо, 1971 г.5 Перуанского, 1970 г., Артыкского, 1971 г., Булунских, 1927 г., Ямского, 1851 г. и др.

При полевых исследованиях наряду с традиционными методами: картированием, радиоуглеродным и дендрохронологическим опробованием дислокаций выполнялась разномасштабная наземная стереоскопическая, панорамная, черно-белая и цветная фотосъемка мало- и среднеформатными камерами. Материалы наземной стереосъемки активно использовались при комплексном разномасштабном инструментальном дешифрировании объектов совместно с косм о- и аэроснимками.

Автором выполнено неоднократное стереоскопическое (при увеличениях до 5 крат) сейсмогеологическое дешифрирование спек-трозональных космоснимков масштаба около 1:280 ООО на территорию Магаданской области и сопредельных районов Якутии, Хабаровского края, Чукотки и Камчатки площадью свыше 700 тыс. км2. Такому же дешифрированию подвергнуто около 50 «стотысячных» планшетов аэроснимков на территорию Северо-Востока России обшей площадью более 46 тыс. км2.

Произведен анализ литературных данных но методике космической съемки и по применению данных дистанционного зондирования в геологии. В работе использованы опубликованные и фондовые картографические источники информации.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1. Впервые разработано представление о литосборных бассейнах, описаны их свойства и показана возможность использования анализа литосборов для целей палеосейсмогеологических исследований.

2. Создана и апробирована новая палеосейсмогсологичсская методика (на основе представлений о фотоландшафте и о литосборных бассейнах), отличающаяся от известных тем, что на первой стадии исследований выявление эпицентров древних землетрясений про-

изводится по стереомодели па спектрозональных и др. космоснимках с разрешением на местности в первые десятки метров, а в качестве индикаторов используются рои крупных гравитационных дислокаций («тромбов» на осях литосборов).

3. Разработаны новые представления: об обвальном потенциале; о вариации формы обвала в зависимости от высоты смещающего склона, растянутости во времени процесса обрушения и от рельефа субстрата, на который обрушивается обвал; об идеальном обвале. Определены критерии для выделения обвалов среди других морфологически близких грубообломочных отложений (остроугольность и трещиноватость глыб, высокая фильтрационная способность отложений, петрографическая идентичность обвального тромба и его литос-бора).

4. Разработана новая методика морфоструктурного анализа, основанная на разбраковке разломов но возрасту с использованием естественной генерализации разномасштабных источников информации и на степени маркированности разломов сейсмодислокациями для оценки их голоценовой активности.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Создана новая палеосейсмогеологичес-кая методика, превосходящая традиционную по производительности поиска древних эпицентральных зон в десятки раз. С применением новой методики впервые выявлено и изучено несколько сотен крупных предполагаемых палеосейсмодислокаций. Разработаны новые представления о фотоландшафте, о литосборных бассейнах (в том числе и сейсм1пески активизированных), о тромбах на осях литосбора, о вариации формы обвала, об идеальном обвале, об обвальном потенциале, о сейсмогенернрующих блоках. Большое количество изученных дислокаций впервые на Северо-Востоке России позволило определить закономерности их строения и пространственного размещения. Сформулирована и апробирована новая методика морфоструктурного анализа. На основе палсокинематических реконструкций сейсмобло-ков построен ряд сейсмотектонической эволюции интрузивов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ новой палеосейсмогеологи-ческой методики заключается в повышении в десятки раз производительности поиска палеосейсмодислокаций и в резком увеличении полноты их выявления, что обеспечивает существенный рост точности сейсмического прогнозирования; в выявлении автором по новой методике нескольких сотен крупных палеосейсмодислокаций; в сведении методики почти до уровня технологии, что повышает качество информации при снижении требований к квалификации исследователей. Палеосейсмогеологические результаты применения новой методики использованы при составлении сейсмологического обоснования строительства Усть-Среднеканскон ГЭС, в предложении о строительстве ГЭС на р. Рассохе в хр. Арга-Тас. На основе этих результатов

автором создана новая схема сейсмического районирования Магаданской области и смежных районов с выделением зон землетрясений с интенсивностью 8 и более баллов. Эта схема передана Магаданскому штабу и Дальневосточному региональному центру по делам ГО и ЧС. Она вошла в раздел естественных ограничителей программы «Перспективы занятости населения Магаданской области до 2015 г.». Прогноз сильных землетрясений, заключенный в этой схеме, подтвердился по месту и по интенсивности при 8-балльном землетрясении 7 июля 1996 г. на континентальном шельфе, прилегающем к выделенной на схеме Североохотоморской зоне землетрясений с интенсивностью 8 и более баллов. По месту этот прогноз дополнительно подтвердился 6-балльными землетрясениями также на шельфе 8 и 27 июля 1996 г.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ. По отдельным результатам исследований, а также по защищаемым положениям сделано 28 докладов на научных совещаниях регионального, всесоюзного и международного рангов, включая пленумы Геоморфологической комиссии АН СССР - XVII (Новосибирск, 1983), XIX (Казань, 1988 -2 докл.), XX (Владивосток, 1989 - 3 докл.); региональное совещание по геологии россыпей (Якутск, 1985); всесоюзные совещания по применению аэрокосмической информации в геологии (Москва, 1986, Звенигород, 1987, Магадан, 1988, Клайпеда, 1990); совещания сейсмологического профиля, втом числе с участием МСССС (Магадан, 1985, Иркутск, 1988, Иркутск, 1988 - 2 докл., Владивосток, 1989, Хабаровск - 2 докл.); XXVII Международный геологический конгресс (Москва, 1984); Международная Арктическая конференция (Магадан, 1994 - 2 докл.); Иркутский геоморфологический семинар (Иркутск, 1993 - 5 докл.). В ряде совещаний, несмотря на полученные приглашения, удалось участвовать только заочно (тезисами): Иркутск, 1990, Иркутск, 1995 - 2 докл., Анкоридж, 1992, Москва, 1995 - 2 докл.

Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 37 работах, в том числе 3 препринтах, включены в семь отчетов о НИР. 2/3 из всех работ опубликовано без соавторов.

СОТРУДНИЧЕСТВО И БЛАГОДАРНОСТИ. Полевые исследования, в том числе заверки палеосейсмодислокаций, выполнялись автором в разные годы совместно с С.В.Мишиным (7 сезонов), Л.Н.Важениной (4 сезона), В.Н.Смирновым (4 сезона), а также с Э.Э.Титовым, С.В.Левашовой, В.Н.Воропаевым, В.Н.Силантьевым, В.А.Бобровниковым, О.Ю.Глушковой, К.Я.Гибертом, П.С.Минюком, А.А.Буйских, С.В.Щепетовым, Д.И.Берманом и многими другими. Представление о литосборных бассейнах возникло под непосредственным идейным влиянием Ю.Г.Симонова. Совместно с С.В.Мишиным сформулировано представление о сейсмоблоках. Под ею влиянием и при постоянной поддержке у автора зародился интерес к сейсмодис-локациям. Этому же способствовало влияние идей и работ Н.А.Флорен-

сова, В.П.Солоненко, А.А.Никонова, В.С.Хромовских и др. Поддержку и одобрение работ на разных ее стадиях проявляли: Ю.Г.Симонов,

A.Л.Яншин, Д.А.Тимофсев, А.П.Дедков, Г.И.Худяков, Г.Ф.Уфимцев, Л.Н.Ивановский, О.А.Борсук, С.М.Александров, О.А.Кашменская, З.М.Хворостова, А.Н.Ласточкин, Н.И.Николаев, И.Г. Авенариус, О.В.Павлов, А.П.Кулаков, С.М.Тащи, В.С.Имаев, Б.М.Козьмин, К.Фуджита, А.А.Никонов, Э.Э.Титов, В.Г.Шахтыров, Ю.В.Шумилов,

B.М.Мерзляков, В.И.Шпикерман, В.А.Бобровников, М.Л.Гельман, В.Ф.Белый, А.Д.Чехов, Ю.Я.Ващилов, Б.М.Седов, А.В.Ложкин, М.А.Трумпе, Л.И.Измайлов, А.А.Сидоров, Д.И.Берман, П.Н.Ионов, А.М.Космач, А.А.Рак, И.Л.Ведерников, М.А.Ильвес, И.А.Белозуб и мн. др. Особо следует отметить соавторов-оппонентов В.Н.Смирнова и О.Ю.Глушкову. Всем, принявшим какое-либо участие в данной работе, автор выражает признательность и благодарность.

2. ОСНОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ НОВОЙ ПАЛЕОСЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МЕТОДИКИ

2.1. Известная палеосейсмогеологическая методика

Идея о возможности использования геолого-геоморфологических следов сильнейших древних землетрясений для определения их силы и положения эпицешральных зон не нова. Ее высказывали М.В.Ломоносов, И.В.Мушкетов, К.И.Богданович и др. Однако в виде целостной системы представлений и действий, выразившейся в особом палеосейсмогеологическом подходе или методе, она сформировалась лишь несколько десятилетий тому назад (Н.А.Флоренсов, 1960; В.П.Солоненко, 1962, 1966, 1973, 1977).

В основу разработки и совершенствования этого метода положен принцип актуализма, в соответствии с которым постулируется подобие между наблюдаемыми сейсмодислокациями, возникающими при современных сильнейших землетрясениях и геолого-геоморфологическими следами древних землетрясений, сохраняющимися в течение сотен и тысяч лет. Следы древних досейсмостатистических землетрясений получили название палеосейсмодислокаций. Основоположниками метода выделяется несколько морфологических типов палеосейсмодислокаций: 1) сейсмотектонические (разрывные деформации различной кинематики - сбросы, взбросы сдвиги, раздвиги, надвиги, подцвиги, трещины без смещения); 2) гравитационно-сейсмотектонические (блоковые деформации земной коры - сейсмотектонические клинья, сбросообвалы, сбросооползни); 3) сейсмогравитационные (смешения масс горных пород по склонам - новообразованным и

старым - обвалы, оползни, каменные лавины, сели, осыпи, камнепады). Кроме того, сейсмотектонические дислокации подразделяются по рангу на региональные, зональные и локальные. По мнению автора, ранжированию по крупности подчиняются и неразрывно связанные с тектоническими, гравитационно-тектонические сейсмодислокации. Автором, во избежание тавтологии, в сложных названиях палеосей-смодислокаций не используется дополнительный элемент, указывающий на их сейсмогенность, а именно: «сейсмо-». В таком виде пале-оссйсмодислокации морфологически подразделяются на тектонические, гравиташюнно-тектошгческие и гравитационные.

Сущность палеосейсмогеологического метода заключается: 1) в выявлении и изучении предполагаемых палеосейсмодислокаций; 2) в сейсмической интерпретации этих объектов, которая включает выяснение вопроса о сейсмогенности дислокаций и корреляцию параметров палеосейсмодислокаций с сейсмическими шкалами. При этом перечень выполняемых операций в ходе иалеоссйсмогеологического изучения территории может бьггь различным. Так, Н.А.Флоренсов (1963) представлял его следующим образом:

1. Выявление по геолого-картографическим признакам больших древних сдвигов с последующим анализом новейших движений в них.

2. Поиски и изучение палеосейсмодислокаций геологическими и геоморфологическими полевыми методами.

3. Обнаружение палеосейсмодислокаций по аэроснимкам (выборочно для горных областей и районов крупного промышленного и гражданского строительства).

4. Особое внимание к горным массивам, хребтам и пеням, сопровождаемым дзэргэлэ (форбергами) и другими линейными структурами на бэлях (педиментах).

В.П.Солоненко (1977) выделял три стадии палеосейсмогеологи-ческих исследований: 1) дешифрирование аэрофотоснимков; 2) аэровизуальные наблюдения; 3) наземное обследование и документация.

В модификации В.С.Хромовских (1989) эта схема выглядит несколько иначе: 1) камеральная подготовка - выделение районов вероятного проявления сильных землетрясений; 2) дешифрирование кос-мо- и аэроснимков; 3) аэровизуальные наблюдения на участках предполагаемых сейсмодислокаций и возможных активных сейсмогенных структур; 4) наземное обследование и документация сейсмодеформа-ций.

При этом предполагаемые палеосейсмодислокапии выделяют по комплексу признаков, особое значение придается сочетанию (ком-илекенрованию) в пределах предполагаемых ссйсмогснных структур дислокаций всех морфологических типов: тектонических, гравитационно-тектонических и гравитационных. По мнению автора, комплск-

сирование дислокаций относится в большей мере к процедуре их сейсмологической интерпретации. Хотя следует отметить то, что это уточнение имеет большей частью методическое значение, чем практическое. В реальном палеосейсмогеологическом исследовании процедура сейсмологической интерпретации сначала на интуитивном, затем на логически доказательном уровне сопутствует всем стадиям работы. При выявлении и интерпретации палеосейсмодислокаций используется также ряд критериев, которые, впрочем, затруднительно отличаются от признаков и также затруднительно расставляются по полочкам последовательности операций в палеосейсмогеологичесих исследова-

1П1ЯХ.

К достоинствам палеосейсмогеологического метода, согласно

A.А.Никонову (1995), относятся следующие его возможности: 1) существенное пополнение региональных каталогов сильных землетрясений; 2) осуществление локализации дополнительных эпицентралышх зон выдающихся и значимых сейсмических событий; 3) получение исходных материалов для оценки Ммах (максимальной магшггуды) за длительный срок (до 10 тыс. лет); 4) обнаружение или подтверждение наличия активных сейсмогенерирующих зон или их сегментов, в том числе не выявляемых другими способами; 5) определение средних интервалов повторения высокоамплитудных землетрясений, а иногда и режимов их проявления.

Палеосейсмогеологический метод является, по сути, способом расшифровки природных сейсмограмм - палеосейсмодислокаций, записанных и сохраняющихся в течение тысячелетий. Такая информация принципиально не доступна инструментальным методам исследования сейсмичности с их краткосрочным периодом наблюдений (десятки лет), совершенно не сопоставимым по длительности с периодом повторяемости (сотни и тысячи лет) сильнейших и самых опасных землетрясений. Экстраполяция же закона повторяемости, выведенного эмпирически по совокупности несравненно более частых слабых землетрясений (например, 10-го энергетического класса), в область наиболее сильных землетрясений с К = 16 и более показала свою полную несостоятельность на примерах неудачного прогноза ряда разрушительных землетрясений: Спитакского, 1988 г., Рачинского, 1991 г., Нефтегорского, 1995 г. Именно краткосрочностью наблюдений определяется наличие принципиальной грубой ошибки в прогнозировании стандартными методами не только повторяемости, но и максимальной силы самых разрушительных землетрясений. В то же время палеосейсмогеологический метод, несмотря на небольшую историю его развития, имеет факты удачного прогноза разрушительных землетрясений по месту и по силе. Так, иркутскими сейсмогеологами В.С.Хромовских,

B.П.Солоненко и др. (1973, 1977) выделена зона палеосейсмодислокаций на южном мегасклоне Большого Кавказа, в которой произошло сильнейшее по магнитуде за всю историю наблюдений па Кавказе

Рачинское землетрясение 1991 г., неожиданное для других сейсмологов.

К числу недостатков палеосейсмогеодогического метода относят неоднозначность определения силы палеоземлетрясений по некоторым параметрам палеосейсмодислокаций. Задача повышения точности таких оценок решается посредством изучения сейсмодислокаций современных сильных землетрясений с известной магнитудой (Ссшонен-ко, 1977; Хромовских и др., 1979; Хромовских, Обухова, 1989; Никонов, 1987 и др.). Другим недостатком является невысокая (особенно сравнительно с инструментальными методами) точность датирования палеосейсмодислокаций, определяемая объективными особенностями их строения. В связи с этим ограничиваются, но не исключаются полностью, возможности метода в прогнозе сильнейших землетрясений по времени. В число недостатков метода, по мнению автора, следует включить также совершенно не упоминаемую в публикациях невысокую производительность традиционного палеосейсмогеологи-ческого метода, которая определяет неполноту, фрагментарность и резко различное качество информации для разных частей крупных сейсмоактивных регионов вплоть до наличия «белых пятен». Это характерно даже для таких, казалось бы, всесторонне изученных густонаселенных регионов, как Кавказ (Белоусов и др., 1993). Северо-Восток России до недавнего времени представлял в этом смысле вообще почти сплошное «белое пятно». Этот недостаток весьма существенно влияет на точность прогноза сильных землетрясений даже по месту и максимальной силе.

Трудность достижения максимальной полноты палеосейсмогео-логической характеристики крупного региона заключается в том, что древние «природные сейсмограммы» в отличие от инструментальных, сосредоточенных в общеизвестных архивах, рассеяны по большой территории в сотни тысяч км2. И, таким образом, решающее, ключевое значение в успехе всего комплекса палеосейсмогеологических исследований имеет задача выявления палеосейсмодислокаций. Именно на резкое повышение производительности поиска палеосейсмодислокаций и направлена данная работа. Задача выбора оптимального пути достижения сформулированной цели потребовала решения ряда вспомогательных задач.

2.2. Представление о фотоландшафте

Осознаваемая принципиальная возможность достижения сформулированной цели на пути применения высокопроизводительных космических методов изучения Земли, а также положение проблемы сейсмогеологического дешифрирования на стыке сейсмологии, геоло-

гии, геоморфологии, ландшафтоведения, дистанционных методов зондирования вызвали необходимость освоения и адаптации методики и техники дистанционного зондирования. Эта работа выполнена в основном по публикациям Э.Баррета и Л.Куртиса (1979), Я.Г.Каца и др. (1976), А.С.Кучко (1974), Н.П.Лавровой (1983), Н.П.Лавровой и А.Ф.Стеценко (1981), А.В.Садова и А.Л.Ревзона (1979) и др. Она оформилась в виде сводки «Использование космических снимков в геологических исследованиях» (Важенин, 1986). На основе этих сведений, а также знаний основ геологии, геоморфологии, ландшафтоведения выполнен анализ факторов формирования фототона космических снимков, которые сгруппированы в пять классов: 1) ландшафтные, 2) атмосферные, 3) пространственные, 4) инструментальные, 5) фактор времени. В результате этого анализа сформулировано новое представление о наиболее фотогеничной части географического ландшафта -фотоландшафте, имеющем ярусное строение (Важенин, 1993а). Фотоландшафт представляет собой совокупность элементов ландшафта, способных изображаться на космо- и аэроснимках. Идея о ярусности фотоландшафта заимствована из представления С.В.Викторова (1966) о ярусности природно-териториального комплекса. Эндоярус фото-ландшафга (рис. 1), включающий коренные горные породы, способен непосредственно изображаться на снимках и дешифрироваться с применением прямых дешифровочных признаков (форма, размеры, фо-тотон, структура изображения) лишь при отсутствии маскирования его вышележащими ярусами. Мезоярус включает рыхлые отложения и почвы и также дешифрируется с применением прямых дешифровочных признаков лишь при отсутствии маскирования его верхним ярусом. В состав эктояруса входят растительный покров и гидросфера во всех (пожалуй, даже и в газообразном) фазовых состояниях воды. Компоненты эктояруса могут дешифрироватся с применением как прямых, так и косвенных (получаемых по связям с легко дешифрируемыми элементами фотоландшафта) дешифровочных признаков.

Объем фотоландшафта непостоянен в пространстве и времени. Он изменяется в зависимости от естественной вариации маркирующих-маскирующих свойств элементов ландшафта в сочетании с изменяемым пространственным и спектральным разрешением съемочных систем.

Рельеф в фотоландшафте занимает особое место, он как бы входит в состав всех ярусов фотоландшафта. В широком смысле и эктоярус обладает рельефом. Фундаментальное свойство рельефа -наилучшее его изображение из всех элементов ландшафта на космо-и аэроснимках - обеспечивается светотеневым рисунком разноориен-тированных склонов и стереоскопичностью снимков. Из этого следует вывод о стереометодах как о наиболее продуктивном пути природоведческого дешифрирования космо- и аэроснимков с целью получения информации не только о рельефе, но также и о геологическом

строении и даже об объектах эктояруса - по закономерным связям их с рельефом. Полученный вывод кажется на первый взгляд тривиаль-пым, однако сохраняющаяся тенденция развития дистанционных методов в направлении создания сложных и дорогостоящих систем многозональной съемки и дешифрирования является свидетельством обратного.

ТТТ

. ч,>. 1

5 &

Рис. 1. Фотоландшафт. 1 - прямые тешифровочные признаки ярусов фотоландшафта (форма, размер, фототон, структура изображения); 2 - косвенные дешифровочные признаки (получаемые по связям объекта с легко дешифрируемыми элементами ландшафта); 3 - рельеф земной поверхности; 4 - водоемы; 5 - древесно-кустарниковый покров; 6 - травянисто-кустарничковый покров; 7 - лишайниковый покров

Стимулом для развития систем многозонального дешифрирования послужила заманчивая перспектива скорого решения задачи автоматизации сложного процесса дешифрирования на основе фотометри-чесгагх характеристик снимков - единственно поддающихся машинному распознаванию из всего многообразия дешифровочных признаков, но и то лишь в случаях простейших дешифрируемых объектов. Ярус-ность фотоландшафта, а также доминирование в нем высококонтрастного (особенно на горных территориях) светотеневого рисунка, создаваемого рельефом, делает задачу многозонального нестереоскопического дешифрирования чрезвычайно сложной и неоднозначной. При стереоскопическом восприятии задача «изъятия» из состава фотолан-

дшафта светотеневой маски, создаваемой рельефом, решается дешиф-ровгциком на инту1ггивном уровне без каких-либо затруднений. Существенным недостатком систем автоматического дешифрирования является также то, что из них исключается непревзойденный пока инструмент для распознавания образов - мозг дешифровщика.

2.3. Представление о литосборных бассейнах

Неразработанность и отсутствие специально созданных и адаптированных для палеосейсмогеологкческих целей разделов геоморфологии, общей и динамической геологии не способствуют обеспечению высокого уровня доказательности сейсмологической интерпретации предполагаемых налсосейсмодислокаций, а также повышению степени формализации и технологизации самого процесса доказательства. Разработка и палеосейсмогеологическая адаптация представления о литосборных бассейнах призваны способствовать устранению этого недостатка.

Литосборным бассейном (ЛСБ) называется часть земной поверхности, с которой обломочный материал поступает в данный створ (Важенин, 1982, 1985а, б, 1995а). Это понятие получено но аналогии с известным водосборным бассейном. Перенос вещества в пределах литосбора в твердом виде наделяет его специфическими свойствами, не присущими водосбору, например, таким, как изменение площади ЛСБ в зависимости от крупности обломочного материала, преодоление обломочным материалом водоразделов посредством эоловой, ледниковой, лавинной, обвальной транспортировки. Крупные ЛСБ могут включать в себя в качестве элементов целые речные системы. Элементарные ЛСБ могут состоять из одного склона, русла или даже их частей.

Величина и границы ЛСБ определяются локализацией замыкающего створа либо в устьях водосборных бассейнов, либо в избранных для изучения точках, а также орографией, крупностью способного мшрировать в данных динамических условиях обломочного материала, набором процессов, участвующих в его транспортировке, и длительностью промежутков времени, для которых производится определение площади литосбора. Для самого мелкого материала площадь литосбора за все время существования ЛСБ имеет верхним пределом неличину площади водосборного бассейна (без учета эолового, ледникового, лавинного, обвального переноса). Для каждого ЛСБ существует предельная крупность обломочного материала, площадь которого равна нулю.

Литосборные бассейны характеризуются и сравниваются посредством множества морфолого-морфометрических, динамических и

иных параметров: площадь ЛСБ; коэффициент компактности; гипсографическая кривая; эквивалентный прямоугольник; порядок ЛСБ, расход наносов; режим функционирования, определяемый набором процессов, участвующих в транспортировке обломочного материала.

Динамический каркас литосбора составляют оси ЛСБ. По рисунку осей литосбора в плане выделяются нормальные или концентрирующие ЛСБ (с конвергентными осями) и псевдолитосборы: эквидистантные и рассеивающие (с эквидистантным и дивергентным рисунком осей). По осям ЛСБ располагаются и измеряются дистанции дезинтеграции обломочного материала (ДД). ДД - дальность транспортировки обломков горных пород от коренного источника до места их полного разрушения с образованием мономинеральных зерен размерности песка-алеврита. Места разрывов ДД на осях литосбора пассивны в отношении транспортировки и дезингеграции обломочного материала. На активных и пассивных участках осей ЛСБ, при прочих равных условиях, формируются разные гранулометрические спектры рыхлых отложений.

Процессы, участвующие в транспортировке обломочного материала в пределах литосборных бассейнов, можно несколько утрированно представить в виде их эстафетного чередования в системе из водоразделов, склонов и долин. Этот эстафетный ряд процессов транспортировки для варианта перигляциального морфолитогенеза представляется следующим образом: 1) эоловые (водоразделы, склоны и частично долины); 2) делювиальный смыв (часть водоразделов, склоны, часть долин); 3) курумы (часть водоразделов, склоны, часть долин); 4) ледники (часть водоразделов, склоны, часть долин); 5) об-вально-осыпные, оползневые, лавинные (склоны, часть долин); 6) де-флюкция, солифлюкция (склоны); 7) сели (часть склонов, часть долин); 8) временные водотоки (часть склонов, часть долин); 9) постоянные водотоки, чередующиеся по нарастанию порядков (долины).

По режиму функционирования литосборов, определяемому набором процессов транспортировки обломочного материала, все ЛСБ делятся на две группы: 1) комплексные (с полным набором для данных региональных условий); 2) редуцированные ( с неполным набором). Группу редуцированных составляют большей частью малые, элементарные литосборы. Комплексные ЛСБ - преимущественно крупные - высокопорядковые. Среди комплексных и редуцированных литосборов особо выделяются деформированные каким-либо мощным быстродействующим процессом (или группой процессов) ЛСБ. Деформированные ЛСБ могут быть как низко-, так и высокопорядковыми. По виду деформирующего процесса литосборы могут быть обвальными, оползневыми, осыпными, лавинными, селевыми, ледниковыми, вулканическими и разным образом комбинированными из нескольких процессов. Деформированные ЛСБ подразделяются на

современные (деформируемые) и древние (реликтовые). Для реликтовых ЛСБ адаптация к современному режиму функционирования еще не завершилась. Адаптация реликтово деформированных ЛСБ может идти как сравнительно замедленно, так и ускоренно.

Медленная адаптация литосборов свойственна, например, областям разгрузки древних исчезнувших ледников (в современных створах древнеледниковых литосборов), характеризующихся резким ослаблением эрозии на участках холмисто-западинного рельефа конечно-моренных комплексов, сложенных водоупорными суглинистыми валун-никами. Бывший единым древнеледниковый литосбор разбивается здесь на множество мелких - элементарных, приуроченных к каждой бессточной западине. Поверхностный сток воды, а вместе с ним и сток наносов возникают лишь в местах подпруды многоводных водосборов. Подобные малоактивные литосборы способны сохраняться в течение тысячелетий. Сравнительно быстро идет размыв боковых морен, существенно менее водоупорных, чем конечные, и сформировавшихся в виде тромбов на активных участках осей до- и постлсдникового литосбора.

Резкая активизация литосбора происходит при его обвальной деформации. Обвальные, существенно глыбовые, с малым количеством заполнителя, тромбы на осях литосбора отличаются от древнеледниковых высокой фильтрационной способностью. Сток даже таких довольно многоводных рек, как Мургаб на Памире, Юпшара и Ам-ткел на Кавказе сквозь завальные плотины - Усойскую (у оз. Сарез), Рицинскую и Амткелскую осуществляется только посредством фильтрации, без перелива через запруду. При этом довольно быстро происходит суффозионно-эрозионный размыв обвальных запруд, с формированием сначала ложбины над каналом стока, как это наблюдается на примерах сбросообвалов Улахан-Чистай-300* и Чул-300 (Важе-нин, 1988в, г, 1992а), а затем суффозионно-эрозионного каньона, подобного Чульскому (глубиной до 60 м и длиной около 1,5 км).

В случаях сильного сейсмического воздействия на горные литосборы, в них, как показывает опыт обследования плейстосейстовых зон современных сильных землетрясений (Живая тектоника..., 1966; Чигарев, Шивков, 1977; Рогожин и др., 1990; Рогожин, Богачкин, 1993; Богачкин и др., 1993; Чедия и др., 1993; Корженков, Омуралиев, 1993 и др.), формируются целые рои сейсмодислокаций разных морфологических типов: гравитационных, тектонических, гравитационно-тектонических. При этом в процесс литосбора залпово вовлекается огромное количество обломочного материала. Он отлагается на осях литосбора в виде обвальных, осыпных, оползневых, селевых, лавин-

* Здесь и далее число в названии гравитационной дислокации означает ее объем в млн м3. Объем 300 млн м3 имеет куб с ребром 670 м.

пых тромбон. Кроме того возникают новые зоны дробления и подновляются старые в коренных склонах и водоразделах, становящихся уязвимыми для размыва даже маломощными временными водотоками.

Деформация тальвегов сбросовыми и взбросовыми уступами активизирует и замедляет эрозию на разных участках осей литосбора. Несмотря на формирование многочисленных тромбов на осях литосбора и даже благодаря этому, транспортировка обломочного материала в пределах сейсмически возбужденного ЛСБ в целом резко активизируется, но при этом становится заметно дифференцированной по активным и пассивным участкам осей. Из существенно глыбовых обвальных тромбов, благодаря аблювиальному эффекту, очень интенсивно вымывается мелкоземистый и более крупный заполнитель, который откладывается в непосредственной близости от участков размыва в виде обширных конусов выноса, шлейфов и мощных аккумулятивных толщ в подпрудных бассейнах седиментации. После суффози-онно-эрозионного размыва завальных плотин отложения подпрудных бассейнов седиментации и аккумулятивные шлейфы из продуктов размыва плотин также подвергаются размыву, сопровождающемуся временным отложением обильного «лишнего» обломочного материала в нижних звеньях гидросети. При этом возможно формирование сей-смогенно стимулированных террасовых уровней. На шлейфах из продуктов размыва тромбов обычно формируются крупные наледи. Такие наледи, а также аномально крупные и многочисленные обвалыю-осып-ные и пролювиально-селевые конусы выноса служат хорошими дополнительными индикаторами сейсмически активизированных ЛСБ. Анализ литосборных бассейнов (ЛСБ-анализ) позволяет обнаруживать и аргументированно интерпретировать сейсмогенную составляющую на фоне медленно (эволюционно) формирующихся отложений и рельефа.

3. НОВАЯ МЕТОДИКА ПЛЛЕОСЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Предпосылки для синтеза новой методики

Палеосейсмогеологический метод (Солоненко, 1962), или «пале-осейемогеологический подход» (Флоренсов, 1960), уже при его разработке был не отдельным частым методом, а совокупностью методов, приемов, операций. Так, ои бесспорно включает полевые геолого-геоморфологические методы исследований, методы датирования дислокаций, методы дешифрирования аэроснимков, методы логического

анализа картографических и литературных источников информации, методы корреляции параметров разных морфологических типов сей-смодислокаций с сейсмическими шкалами. Таким образом, он уже тогда заслуживал статуса суммы методов, т.е. методики или методологии. Тем более оправдан статус методики для ее новой модификации, включающей дополнительные новые компоненты: специализированный анализ космоснимков, ЛСБ-анализ и др.

Кажущаяся простота палеосейсмогеологической методики в изложении ее основоположников побудила многих представителей научных направлений, стыкующихся в палеосейсмогеологии, без достаточного погружения в проблематику смежных отраслей знаний, заниматься попутно с другими полевыми исследованиями, поисками и изучением палеосейсмодислокаций. Результатом этого явилось низкое качество получаемой информации, снижение доверия к ней и к палеосейсмогеологической методике вообще. Совершенствование методики - один из путей устранения указанных недостатков.

Предпосылками для создания новой методики послужили уже охарактеризованные ее основания: традиционная методика; ЛСБ-ана-лиз; вывод из представления о фотоландшафте, в соответствии с которым стереоскопическое дешифрирование рельефа на космоснимках расценивается как наиболее продуктивный путь дистанционных природоведческих исследований. Другими предпосылками явились: наличие объектов-индикаторов древних эпицентров и подходящих для задачи их выявления космоснимков. Традиционная сфера применения космической информации для сейсмогеологических целей предполагает дешифрирование разломов по мелко- и среднемасштабным кос-моснимкам на первых этапах работ. Эта процедура, в частности, отражена в упомянутой палеосейсмогеологической методике в редакции В.С.Хромовских (1989). При этом по пространственному совпадению эпицентров землетрясений (современных и древних) с зонами разломов выявляют их существенно малую сейсмоактивную часть. Решение обратной задачи - по известной сети разломов определить зоны, где землетрясения возможны, при отсутствии данных по эпицентрии, неоднозначно и, пожалуй, в принципе невозможно. Анализ фотогеничности разных морфологических типов палеосейсмодислокаций показывает, что лучше всего на космоснимках могут изображаться и дешифрироваться крупные гравитационные дислокации. Констатация этого имеется в сейсмогеологической литературе (Хромовеких, Никонов, 1984). Более того,известны попытки использования для определения параметров древних землетрясений только гравитационных дислокаций. Однако такие методы и результаты справедливо признаются ненадежными. При этом из опыта изучения плейстосейстовых зон сильных современных землетрясений с интенсивностью 8 и более баллов известно обычное, а порой и исключительное присутствие гравитационной составляющей в составе дислокаций. В ассортименте

отечественных серийных космических материалов, в том числе на территорию сейсмического пояса Черского, имеются спектрозональ-ные стереоскопические космоснимки формата 30x30 см с масштабом около 1:280 ООО, которые обладают реальным пространственным разрешением на местности но горизонтали в первые десятки метров. Вертикальное их разрешение приближается к горизонтальному. Спектральное разрешение позволяет, например, различать лиственничники и заросли кедрового стланика. По этим показателям, а также по высокой степени обзорности, многократно более высокой, чем у аэроснимков, такие космоснимки оптимально соответствуют задаче высокопроизводительного поиска гравитационных дислокаций как индикатора древних эпицентральных зон. Перечисленные предпосылки позволили сформулировать из известных в принципе элементов новую модификацию палеосейсмогеологической методики.

3.2. Алгоритм новой методики

Новая палеосейсмогеологическая методика (Важенин, 1989а, б, в; 1992а) включает несколько стадий:

1) Сплошное (тотальное) дешифрирование по спектрозональ-ным космоснимкам с пространственным разрешением в первые десятки метров, под стереоскопом (с увеличением до пяти крат*) горных частей всей подлежащей палеосейсмогеологическому изучению территории с целью обнаружения, картирования (в масштабах 1:1 500 000 - 1:500 000 и крупнее), предварительной интерпретации и оценки величины крупных (объемами более 1 млн м3) гравитационных дислокаций (преимущественно скальных обвалов). При этом выявляются также и крупнейшие, предположительно сейсмогенные, тектонические и гравитационно-тектонические дислокации, маркируемые гравитационными.

2) Выборочное детальное изучение в стереомодели по аэроснимкам участков с повышенной концентрацией гравитационных дислокаций и участков с наличием крупнейших гравитационных дислокаций, а также густонаселенных мест с крупными, сейсмически уязвимыми инженерными сооружениями с целью выявления и картирования (в масштабах 1:200 000 - 1:100 000 и крупнее) всех гравитационных дислокаций и близких к ним образований (мелкие обвалы, обвально-осыпные, пролювиально-селевые и лавинные конусы выноса, шлей-

* При более высоких увеличениях прирост информации прекращается из-за заметной зернистости изображения космоснимкоп на фотобумаге.

фы подсклоновых осыпей, селевые отложения); уточнения их сейсмологической интерпретации; оценки величины; дифференциации гравитационных дислокаций по возрасту на основе различий в степени морфологической постгенетической эволюции, развитости почвенно-растительного и лишайникового покрова, соотношения с иными генетическими типами отложений. На этой стадии выявляются и картируются достаточно крупные для разрешения аэроснимков тектонические и гравитационно-тектонические предполагаемые сейсмодислокации, маркируемые гравитационными.

3) Выборочное полевое и аэровизуальное изучение и заверка наиболее интересных участков с закартированными дислокациями, сопровождающееся: фото документацией (предпочтительно стереоскопической, разномасштабной и разноракурсной); анализом морфологии и вещественного состава отложений (как сейсмогравитационных, так и подстилающих и перекрывающих) и дислоцированных тел; анализом кинематики и динамики дислокаций; анализом признаков постгенетической эволюции дислокаций, радиоуглеродным, дендрохроно-логическим, споро во-пыльцевым, лихенометрическим опробованием дислокаций для их датирования. На этой стадии также выявляются и документируются тектонические и гравитационно-тектонические предполагаемые палеосейсмодислокации, маркированные гравитационными и недоступные разрешению аэроснимков.

4) Окончательная генетическая интерпретация выявленных дислокаций, корректировка и обобщение данных, палеосейсмогеологи-ческое районирование территории. По параметрам дислокаций оцениваются параметры породивших их древних землетрясений. На основе дифференциации дислокаций по возрасту выполняется оценка повторяемости сильнейших землетрясений. Выделяются маркированные сейсмодислокациями наиболее активные на современном этапе морфоструктурные блоки и разломы. Палеосейсмогеологическис данные сопоставляются с современной сейсмичностью, рельефом и геологическим строением. Выявляются закономерности строения и размещения палеосейсмодислокаций. Производится геодинамический анализ истории развития маркированных сейсмодислокациями мор-фоструктур, определяется их роль в сейсмической активности территории и в формировании рельефа и рыхлых отложений.

3.3. Отличия новой методики от традиционной

Довольно обстоятельное и потому громоздкое изложение алгоритма новой методики вуалирует существенные отличия се от традиционной, что вызывает необходимость подчеркнуть их особо. При-

инициально новыми существенными элементами в составе предлагаемой методики являются лишь два из множества заключенных в алгоритме. Один из них в несколько ином изложении, чем приведенное ранее (Важенин, 1993в), выглядит так: «на первой стадии палеоссй-емогеолоптческих исследований поиск древних эпицентральных зон производят по стереомодели на серийных спеетрозональньгх стереоскопических космоснимках с разрешением на местности в первые десятки метров»; второй: «в качестве индикаторов древних эпицентров используют рои крупных (объемами свыше 1 млн м3) гравитационных дислокаций (преимущественно скальных обвалов)». Совокупность этих двух признаков определяет успех в достижении основной поставленной цели, заключающейся в резком повышении производительности поиска и полноты выявления палеосейсмодислокаций. Другие элементы алгоритма новой методики либо уже использовались в традиционной, либо имеют вспомогательное или производное значение по отношению к упомянутым основным.

3.4. Признаки и критерии

для выявления и генетической интерпретации дислокаций

Более-менее уверенному обнаружению и интерпретации при использовании как дистанционных, так и полевых методов поддаются лишь палеосейсмодислокации локального ранга. Выделение региональных и зональных сейсмодислокаций затруднительно даже для современных землетрясений. Однако эти крупнейшие из сейсмодеформа-ций возникают при самых сильных землетрясениях и всегда сопровождаются огромным количеством дислокаций локального ранга, как это было, например, при Гоби-Алтайском и Муйском землетрясениях 1957 г., при Аляскинском землетрясении 1964 г. В принципе региональные и зональные палеосейсмодислокации могут выявляться при тотальном и весьма трудоемком изучении всех локальных сейсмодислокаций на достаточно больших площадях. В связи с изложенным все внимание на начальных этапах тотального палеосейсмогеологического изучения крупных регионов должно быть сосредоточено на локальных палеосейсмодислокациях. Именно к локальному рангу относится предлагаемое описание основных признаков и критериев выявления и интерпретации палеосейсмодислокаций. Дифференциация частных характеристик палеосейсмодислокаций на признаки выявления и критерии интерпретации невозможна даже в методическом смысле, так как каждая такая характеристика выступает как в той, так и в другой роли на разных стадиях исследования. На стадии поиска и выявления - в большей мере как интуитивно воспринимаемый признак, на стадии изучения сейсмической интерпретации - как логически формулируемый критерий.

Наиболее убедительными признаками и критериями налеосей-смодислокаций, в соответствии с принципом актуализма, справедливо считают те, которые присущи современным сильным землетрясениям с интенсивностью 8 и более баллов. Совершенно бессмысленно признавать невозможным для древних землетрясений производить такие же сейсмодислокации, которые возникают при землетрясениях ныне.

Все ведущие палеосейсмогеологи относят к числу основных признаков-критериев «резкость» формы, «свежесть» дислокаций всех морфологических типов сравнительно с фоновыми существенно более плавными формами рельефа. Этот морфологический контраст в пластике сейсмогенных - с одной стороны, и эволюционных (медленно образующихся) элементов рельефа - с другой, определяется несоизмеримо различными скоростями их формирования: это секунды и минуты в первом случае и сотни и тысячи лет - во втором. С увеличением возраста палеосейсмодислокаций их морфологический контраст с фоном уменьшается, что затрудняет выявление и сейсмическую интерпретацию той их части, которая подходит к грани исчезновения из природной «сейсмогеологической летописи», что оставляет для изучения только хорошо выраженную в рельефе относительно молодую (в основном голоценовую) их часть. В геологической истории горных регионов постоянное стирание старой палеосейсмогеологической информации осуществляют, наряду с медленными эволюционными процессами выветривания, склоновой денудации и эрозии, также и сами землетрясения. Слабые и средние землетрясения производят это без записи новой информации. Так, за тысячелетние периоды формирования горных склонов на сейсмоактивных территориях они подвергаются воздействию десятков и сотен средних и слабых землетрясений (Важенин, 1990). Но даже слабые землетрясения вызывают многократное увеличение скорости (с 0,4-5,6 до 30 мм/год) смещения склонового чехла (Макаров, 1988). Сейсмогенным ускорением склоновых процессов тектонические палеосейсмодислокации могут быть как срезаны (денудированы), так и погребены даже за один-два приема. Сильные землетрясения помимо эффективного стирания старой палеосейсмогеологической информации производит еще и запись новой. В таких условиях из всех морфологических типов палеосейсмодислокаций лучше сохраняются крупные гравитационные дислокации, поскольку с высокодинамичных склонов обвальные массы зачастую перемещаются на более консервативные в смысле денудационно-акку-мулятивного развития элементы рельефа, как-то: подножия склонов в бортах впадин и широких реликтовых (например, древнеледниковых) долин.

В число значимых признаков-критериев тектонических сейсмо-дислокаций включают также несогласованность их с рельефом. Для сейсмогенных разломов характерно, например, пересечение разных форм рельефа (водоразделов, склонов, долин) под произвольными

углами, не совпадающими с ориентировкой элементов эрозионного расчленения. Существенным для сейсмогенных разломов считают наличие в их плоскостях зеркал скольжения.

Для абсолютного большинства сильнейших современных землетрясений характерно сочетание (комплексирование) дислокаций разных морфологических типов: тектонических, гравитационно-текгони-ческих и гравитационных. Особенно часто в качестве критерия сей-смогенности тектонических дислокаций используют наличие при них гравитационных, т.е. маркирование тектонических дислокаций гравитационными. Здесь уместна биологическая аналогия: чем серьезнее рана, тем более вероятно сопровождающее ее обильное кровотечение.

Важным признаком-критерием сейсмогенности дислокаций следует считать также установленную (Важенин, 1993в, г, д; Важенин и др., 1997) и подтверждаемую результатами изучения современных плей-стосейстовых зон закономерность пространственного размещения палеосейсмодислокаций в виде роев, поясов и зон на фоне их полного отсутствия на обширных смежных горных территориях со сходным геолого-геоморфологическим строением (в том числе с достаточным обвальным потенциалом).

Рои палеосейсмодислокаций представляют собой пространственно единые и обособленные комплексы деформаций (рельефа и горных пород) разных морфологических типов (гравитационных, тектонических и гравитационно-тектонических), возникших, предположительно, в результате либо одного, либо нескольких сильных древних (досей-смостатистических) землетрясений. Размеры роев измеряются десятками, а порой и сотнями километров. Количество отдельных дислокаций в роях достигает десятков и сотен штук. Посредством временной и пространственной дифференциации дислокаций в отдельных пространственно единых роях возможно выделение одноактных суброев (Важенин, 1993 г; УагИетп, 19946). По содержанию это понятие близко к известной сейсмогенной структуре, но больше ее по объему, т.к. может включать несколько сейсмоструктур. Суброй также может состоять из одной или нескольких сейсмоструктур.

Важным аргументом сейсмогенности палеосейсмодислокаций оценивается, с позиций актуализма, тот факт, что комплексные рои палеосейсмодислокаций являются обычным результатом сильнейших современных землетрясений с интенсивностью 8 и более баллов (Гоби-Алтайского, 1957 г., Муйского, 1957 г., Аляскинского, 1964 г., Дагестанского, 1970 г., Сан-Фернандо, 1971 г., Спитакского, 1988 г., Рачин-ского, 1991 г. и др.) и в то же время не известен ни один случай несейсмогенного их формирования даже в условиях весьма динамичных современных тектонических движений, например, в зоне давно и пристально изучаемого разлома Сан-Андреас в Калифорнии. При этом только при одном землетрясении здесь - Сан-Фернандо, 1971 г. - в

горах Сан-Габриель образовался рой сейсмодислокаций с тысячами обвалов и оползней (Болт и др., 1978).

Еще одним доказательством сейсмогснности дислокаций служи т выявленная автором (Важенин, 1989а, 1990, 1992а) закономерность расположения почти 90% роев в контурах и особенно на контактах магматических тел, преимущественно интрузивов (около 80%), с учетом тяготения к интрузивам и эпицентров современных землетрясений (большей частью слабых и средних) в сейсмическом поясе Черского (Имаев, 1990; Имаев и др., 1990).

Результаты тотального палеосейсмогеологического изучения сейсмического пояса Черского (Важенин, 1992а, 1993в, Важенин и др., 1997) позволяют отнести к числу вспомогательных признаков и критериев сейсмогенности также различные, в большей мере субсейсмо-генные образования (крупные пролювиально-селевые и пролювиаль-ные конусы выноса, наледные поляны), когда они встречаются, как и сейсмогенные деформации, в виде роев. Эти образования часто более заметны, чем собственно сейсмогенные, и могут использоваться в качестве эффективных индикаторов на стадии поиска.

3.5. Обвалы как компоненты и индикаторы роев палеосейемодислокаций

Обвалы являются обычными компонентами роев современных сейсмодислокаций и палеосейемодислокаций и потому к ним в полной мере относятся все перечисленные признаки и критерии. Но они обладают рядом специфических черт, обусловливающих их особую роль в новой палеосейсмологической методике. Обвалы в ней используются в качестве индикаторов роев палеосейемодислокаций и в итоге - в качестве индикаторов древних плейстосейстовых зон. Возможность этого определяется несколькими обстоятельствами. Первое из них состоит в том, что крупные обвалы объемами более 1 млн м3 обладают наилучшей фотогеничностью из всех морфологических разновидностей сейсмодислокаций при изображении на космоснимках. Так, горизонтальные размеры обвала объемом 1 млн м3, равного кубу с ребром 100 м, обычно составляют несколько сотен метров. Мощность таких обвальных тел, имеющих форму, близкую к идеальной, обычно достигает первых десятков метров. На стереоскопических спек-трозональных космоснимках масштаба около 1:280 000 с пространственным разрешением в первые десятки метров обвалы объемами свыше 1 млн м3, лишенные, как правило, развитого почвенно-расти-тельного покрова из-за высокой водопроницаемости слагающего их преимущественно глыбового обломочного материала, выглядят красноватыми пятнами размерами 0,4-20 мм (в масштабе съемки) Fia го-

дубоватом фоне изображения зеленой растительности. В стерсомодели они имеют выпуклую форму, контрастирующую с вмещающими отрицательными формами рельефа долин и подножий склонов, часто обладают явным разделением поверхности на фронтальную и тыльную грани и динамически связаны с четкими стенками срыва либо с нишами отрыва транзитом крупных масс обломочного материала. Из тектонических сейсмодислокаций на таких космоснимках наиболее фотогеничны разрывы со смещением (сбросы, взбросы, раздвиги и высокоамплитудные сдвиги), но лишь при условии значительных размеров - длиной до километров и шириной обычно более десятка метров, а также при благоприятном освещении, обеспечивающем контрастный светотеневой рисунок и при отсутствии маскирования растительным покровом и, к тому же, при наличии малоко1лрастного фонового рельефа. Сочетание таких условий реализуется не часто и потому тектонические дислокации для индикации палеоэпицентров на космоснимках заметно уступают гравитационным и для этого малопригодны.

Второе обстоятельство, позволяющее использовать обвалы в качестве индикаторов на стадии поиска, заключается в том, что обвалы являются обычным, а порой и единственным результатом (последствием) многих сильных землетрясений. Так, при тщательном изучении плейстосейстовой зоны сильнейшего по магнитуде (6,9-7,2) за всю историю наблюдений на Кавказе Рачинского землетрясения, 1991 г., характеризующейся изобилием гравитациоиных дислокаций, не были обнаружены тектонические дислокации (Рогожин, Богачкин, 1993). При Аляскинском землетрясении 1964 г. крупные гравитационные дислокации охватили зону побережья Тихого океана длиной в несколько сотен километров, а тектонические были выявлены только на острове Монтагью. Следует отметить, что известны также случаи, когда землетрясения с интенсивностью, оцененной в 8 и даже 9 баллов, не сопровождались формированием крупных фавитащюнных дислокаций. Причину этого несоответствия можно усмотреть в ряде случаев в завышении оценки интенсивности землетрясений, вызванной ошибками' недооценки (преуменьшения) глубины гипоцентра при магнитуде 6,5-7, достаточной для формирования дислокаций, но только при условии мелкофокусности землетрясений.

3.6. Анализ формы гравитационных дислокаций

К специфике крупных обвалов с точки зрения признаков и критериев их выявления и интерпретации относится возможность использования с этой целью геометрической формы их поверхности, что позволяет производить предварительную интерпретацию фавита-

ционных дислокаций во многих случаях дистанционными методами и даже по космоснимкам. Затрудняет эту процедуру наличие конвергенции признаков обвалов и некоторых генетически близких и иных образований: оползней, осыпей, древнеледниковых морен, каменных глетчеров, селевых отложений, коренных структурных выступов на склонах и в долинах. Это вызвало необходимость выполнения анализа формы гравитационных дислокаций и факторов, ее определяющих (Важенин, 1992а).

Форма поверхности гравитационных дислокаций варьирует в широких пределах (рис. 2). Она зависит в основном от изменения трех параметров: 1) высоты стенки срыва (А), 2) растянутости во времени процесса обрушения, выражаемой отношением масс единовременных обрушений (Дт) к общей массе обвального тела (М), 3) наклона поверхности субстрата. Малозначимым фактором представляется крутизна смещающего склона, т.к. для класса крупных обвалов она изменяется мало и близка к углу естественного откоса. Прочностные свойства скальных пород, в том числе и обусловленные тектоническим дроблением, не оказывают непосредственного влияния на форму обвального тела, а влияют лишь на то, произойдет или не произойдет обрушение, а также на величину объемов тел. При разных соотношениях высоты стенки срыва и растянутости во времени процесса обрушения в случае горизонтального субстрата (см. рис. 2, варианты I-111) генерируются формы гравитационных дислокаций с различными продольными (по падению) профилями. Вариант И} III изображает продольный профиль идеального обвала в виде тупоугольного треугольника, обращенного тупым углом вверх, а наименьшим - в сторону смещающего склона. Такая форма обусловлена стремлением составных частей всей обрушивающейся массы отскочить от субстрата под углом, равным углу падения смещающего склона. При этом крутизна тыльной грани обвала стремится к величине угла падения смещающего склона, но не достигает ее, т.к. значительная часть энергии обрушения тратится на трение о склон, на дробление обрушивающихся блоков и субстрата, а также потому, что обрушение происходит в поле силы тяжести, дополнительно снижающей угол отскока масс. Обвал приобретает серповидную в плане форму благодаря отскоку обломков от субстрата в виде веера (из-за их взаимодействия друг с другом). Для высокодинамичного процесса обрушения характерно не столько пребывание в фазе полета значительной части обрушивающейся массы, сколько высокая интенсивность ударного дробления скальных пород до размерности глыб и щебня.

Вариант /¡3 I продольного профиля (см. рис. 2) соответствует обвально-осыпному конусу выноса. Когда массы единовременных обрушений малы, отскок их от субстрата вырождается в перекатывание каждой последующей порции обломков по наклонной и шероховатой поверхности предыдущих.

Рис. 2. Вариация формы продольного профиля гравитационных дислокаций в зависимости от изменения высоты смещающего склона (Л), растянутости во времени процесса обрушения (соотношения единовременных обрушений,^»! с общей массой гравитационного тела, М), наклона поверхности субстрата: 1-Ш - горизонтальная, IV-VI - по падению, VII-IX - против падения смещающего склона

Вариант I продольного профиля (см. рис. 2) соответствует осыпи. В этом случае потенциальной энергии малых обрушений с небольшой высоты достаточно только для осыпания, сползания каждой последующей порции обломков к подножию склона по шероховатой поверхности предыдущих.

Вариант h^ III продольного профиля (см. рис. 2) иллюстрирует гравитационное смещение по типу обвала-оползня. Здесь обрушение массы переходит в сползание, не сопровождающееся полным ее дроблением из-за снижения энергии перемещения, обусловленного малой высотой сместителя. К этому же эффекту приводит и уменьшение крутизны смещающего склона. Еще большее снижение высоты и(или) крутизны смещающего склона определяет перемещение масс по типу оползня.

Отклонение поверхности субстрата от горизонтали по направлению падения (варианты IV-VI, см. рис. 2) или против падения смещающего склона (варианты VII-IX) ведет либо к распластыванию, либо к сжиманию гравитационного тела в направлении смещения. Во втором случае высокодинамичное обрушение характеризуется вздыбливанием обвала на противоположный сместителю склон (вариант h3 IX). При очень больших объемах обрушений (в десятки и сотни миллионов кубических метров) обвальные тела часто формируются по этому типу, т.к. величина их становится сравнимой с поперечными размерами долин.

Из анализа формы гравитационных дислокаций следует представление об обвальном потенциале, который, при прочих равных условиях, имеет тем большую величину, чем больше высота и крутизна склона. На Северо-Востоке России повышенным обвальным потенциалом обладают денудационно-тектонические склоны морских берегов, межгорных и внутригорных впадин, речных, а также ледниковых и древнеледниковых троговых долин и цирков.

3.7. Анализ литосборов и обвальные тромбы

ЛСБ-анализ, в соответствии с выводом из представления о фотоландшафте в составе новой палеосейсмогеологической методики, выполняется на первой стадии исследований по серийным спекгрозо-нальным космоснимкам с пространственным разрешением в первые десятки метров и только в стереомодели. Благодаря высокой обзорности таких космоснимков и, соответственно, возможности оперативного изучения крупных регионов, у дешифровщика быстро формируется представление о нормальных и аномальных, в отношении интенсивности процессов транспортировки обломочного материала, литое-

борах. Так, наиболее часто гипсометрический профиль осей литосбо-ра для горной территории имеет заметно вогнутый вид, подобный кривизне известной гипсографической кривой для суши. Отклонения от этого стандарта легко фиксируются в стереомодели и воспринимаются как тромбы на осях литосбора. Значимость скальных обвалов, интерпретируемых в качестве сейсмогенных тромбов лимитируется горизонтальным и вертикальным разрешением космоснимков, при котором легко выявляются и достаточно уверенно интерпретируются только крупные тромбы объемами не менее 1 млн м3.

Наиболее часто тромбы встречаются в сейсмически возбужденных и в реликтовых ледпиково деформированных ЛСБ. Ссйсмогеп-иые тромбы размещаются только на активных участках осей современных литосборов (иначе - в частях ЛСБ с повышенным обвальным потенциалом). Древнеледниковые тромбы располагаются, в соответствии со спецификой ледникового литосбора, на участках разгрузки древних ледников (большей частью в области абляции), которые существенно не совпадают с активными частями современных ЛСБ. В случаях исключений из этого правила решающую роль в генетической интерпретации «сомнительных» тромбов играет полевой тест на петрографическое соответствие тромба с его предполагаемыми либо обвальным, либо древнеледниковьш литосборами.

В рамки ЛСБ-анализа легко вписывается анализ формы гравитационных дислокаций, который также выполняется в стереомодели на космо- и аэроснимках при разных увеличениях вплоть до пятикратного. Положение обвального тела, близкого по форме к идеальному, относительно его литосбора, обязательно включающего смещающий склон (для голоиеновых дислокаций), и его геометрическая форма являются производными от высокодинамичного процесса обрушения крупных масс с большой высоты (от сотен до тысячи и более метров), что придает им специфические черты, не свойственные образованиям, возникшим в результате медленной аккумуляции грубообломочных отложений.

Отражением динамики ударного дробления глыб и блоков горных пород в обвальном литосборе является их остроуголыюстъ, ос-трореберность и трещиноватость. Наиболее надежным из этих полевых критериев интерпретации тромбов следует считать трещиноватость, следы которой способны сохраняться на протяжении нескольких тысячелетий даже в тех случаях, когда интенсивно дробленые глыбы трансформируются до состояния «разборной скалы» либо вообще превращаются в куш остроугольного щебня, тогда как внешние углы и ребра глыб за это время заметно сглаживаются процессами выветривания.

Важным отличительным полевым и дистанционным признаком древнеледниковых и сейсмогенных тромбов является их различная фильтрационная способность: водоупорность первых и водопронина-

ем ость вторых. Древнследпиковые тромбы преодолеваются иодпру-женными водотоками только посредством перелива через запруду с медленным врезанием в морену крайне извилистого и порожистого русла. Размыв завальных тромбов осуществляется преимущественно суффозионным путем, облегчаемым действием аблювиального эффекта, и сопровождается на первых этапах формированием ложбин на поверхности завальных плотин над каналами подземного стока, а в дальнейшем - суффозионно-эрозионных каньонов со сравнительно постоянным по продольному профилю уклоном и с постоянным по длине каньона У-образным поперечным профилем. В случаях возникновения обвальных тромбов на водотоках 1-Ш порядков из-за весьма высокой фильтрационной способности слагающего их преимущественно глыбового материала обычно не возникают даже подпрудные озера. Подземный сток сквозь такие завалы достигает в ряде случаев на Северо-Востоке России длины 2 км. Менее водопроницаемые обвально-оползневые и оползневые тромбы создают эфемерные в гео-лопгческом масштабе времени подпрудные озера.

Активная флювиальная аккумуляция обломочного материала, осуществляющаяся в подпрудных бассейнах, возникающих в долинах выше обвальных тромбов, размыв гравитационных тромбов и вызванная этим аккумуляция продуктов размыва у нижних бьефов завальных плотин, составляют морфологически наиболее хорошо выраженные и доступные для дистанционного изучения признаки лостгенетической эволюции сейсмогенных тромбов и адаптации сейсмически возбужденных литосборов к современным динамическим условиям.

3.8. Сейсмоблоки

В составе комплексных роев палеосейсмодислокаций, выявленных и изученных дистанционными методами в последние годы в юго-восточной половине сейсмического пояса Черского, помимо гравитационных н тектонических выделяется более двух десятков гравитаии-онно-тектонических палеосейсмодислокаций (Важенин, 1988в, г, 1992а, б, 19956, 1996; Важенин, Мишин, 1993). Изучение 17 из них еще и полевыми методами позволило выявить в их строении специфические черты, дающие возможность интерпретации этих объектов в качестве сейсмогенерирующих блоков (сейсмоблоков, палеосейсмоблоков).

Сейсмоблоки представляют собой блоки земной коры размерами до 1 км и более, имеющие резкие ограничения от фона по всему (или почти по всему) периметру в виде сбросовых (редко взбросовых) уступов, расщелин, маркированных по всей их длине часто сплошным шлейфом гравитационных и тектонических дислокаций. Объемы сейсмоблоков вычислялись исходя из предположения о их более-менее

изометричной форме по способу (Важенин, Мишин, 1993; Важенин, 1996), в соответствии с которым использовались два усредненных горизонтальных размера, а вертикальный приравнивался к меньшему из них. Определенные таким образом объемы предполагаемых пале-осейсмоблоков юго-восточной половины сейсмического пояса Черского характеризуются величинами от 0,125 до 360 км3.

Исходя из представлений С.В.Мишина об излучении сейсмической энергии в результате соударения блоков земной коры (Мишин, Шарафутдинова, 1992; Мишин, 1993), любой из выявленных на Северо-Востоке России сейсмоблоков можно считать источником сейсмического излучения, тем большего, чем больше его объем (масса) и амплитуда смещения. Так, блок объемом 9 км3 при опускании его на 1 м может вызвать сейсмическое излучение, соответствующее землетрясению с магнитудой М= 6. Для каждого из выявленных палеосей-смоблоков определен его энергетический класс (К^, равный логарифму энергии, выделившейся при опускании блока массой т на 1 метр. Унификация всех палеосейсмоблоков по амплитуде вертикального смещения величиной 1 м вызвана затруднительностью в большинстве случаев доказательства одноактности опускания блоков на всю наблюдаемую высоту смещающего уступа, часто большую и много большую 1 м.

Величина энергетического класса для всей совокупности известных на сегодня на Северо-Востоке России палеосейсмоблоков изменяется от 12,49 до 15,95. При упомянутых допущениях в определении величины энергетического класса палеосейсмоблоков наблюдается неплохое совпадение их совокупности по энергетике с диапазоном сильных современных землетрясений на той же территории с К = 12 и более.

Свыше 70% из всех выделенных на Северо-Востоке России сейсмоблоков изучено по спектрозональным стереокосмоснимкам, более 90% - по аэроснимкам и около 70% рекогносцировочно обследовано «в поле». На сегодня (Важенин, 19956, 1996) известно более 28 предполагаемых палеосейсмоблоков, входящих в состав 16 роев пале-осейсмодислокаций. Рои Дарпирчик, Туманы, Бахагиа, Чуткавар содержат до трех и более палеосейсмоблоков. Имеются простые (одиночные) сейсмоблоки и сейсмоблоки типа «матрешки», состоящие из мозаики разнокалиберных блоков, в которой меньшие входят в состав больших (ХЕТАКАГЧАН-360* и СФИНКС-5, ЛУЖИНА-11-5,2-3,6-0,7, ЧУЛ-27- 9-5,6-2, ДАРПИРЧИК-11-2). Две трети из общего числа палеосейсмоблоков имеют четырехугольную в плане форму, около четверти - треугольную и только два - овальную (ХЕТАКАГЧАН-360) и круглую (ЛИХОЙ-32).

* Здесь и далее название сейсмоблока записывается, в отличие от гравитационных дислокаций, заглавными буквами, а числа (число) в названии означают объем в км3.

Достоверность выделения палеосейсмоблока определяется качеством выраженности в рельефе ограничивающих его смещающих уступов. При этом противоречивую роль играют гравитационные дислокации. С одной стороны, они маркируют сместители сейсмоблока, с другой - погребают их тем интенсивнее, чем динамичнее ссйсмоблок. Сместители, совпадающие с горными долинами, дополнительно, помимо обвалов, интенсивно погребаются сейсмически активизированными флювиальными процессами литосбора.

Комплексирование палеосейсмоблоков в роях с гравитационными и тектоническими дислокациями позволяет выполнять их палеоки-нематические реконструкции посредством возрастного сопоставления сместителей с коррелятными сейсмогенерирующим подвижкам блоков отложениями (обвалами, обвально-осыпными и пролювиально-селевыми конусами выноса), а также с реперными образованиями (древнеледниковыми отложениями, вершинными и склоновыми поверхностями). На этих принципах выполнены палеокинематические реконструкции сейсмоблоков в роях Елау (горы Черского), Бахапча (Верхнеколымское нагорье), Верхний Янычан и Туманы в Сев. При-охотье.

В состав Чульской сейсмоструктуры роя Туманы входит система предполагаемых палеосейсмоблоков типа «матрешки»: ЧУЛ-27-9-5,6-2, а также огромный сбросообвал ЧУЛ-300, несколько обвалов объемами до 10 млн м3, множество обвально-осыпных конусов выноса, система сбросовых уступов с высотами от первых десятков до 500 м, серия расщелин длиной до 1 км и глубиной в десятки метров. Предполагаемой сейсмогенерирующей подвижке блока ЧУЛ-27, включающего три других, составляющих «матрешку» блока, по уступу высотой в первые десятки метров, нет маркирующих его контур коррелятных крупных обвалов. Этой подвижке можно сопоставить лишь аномально крупные конечно-моренные образования в среднем течении р. Туманы, сформированные, вероятно, из обильного обвального материала деградирующим позднеплейстоценовым ледником. В начале голоцена произошла сейсмоизлучающая подвижка сейсмоблока ЧУЛ-9, вероятно, консолидированно с включенным в него сейсмоблоком ЧУЛ-2. С ней коррелируются два крупных обвала в среднем течении долины руч. Озерный (приток Чула). В среднем голоцене - не позже 2 тыс. лет тому назад произошла подвижка сейсмоблока ЧУЛ-2 по 500-метровому ступенчатому сбросу, вызвавшая срыв сбросообвала ЧУЛ-300. Верхний предел возраста этого события получен дендрохронологичес-ким и радиоуглеродным датированием (М.А.Трумпе, А.В.Ложкин и др.) отмерших стволов кедрового стланика с поверхности этого обвала. Амплитуда одноактного смещения блока ЧУЛ-2 по вертикали могла быть и существенно меньшей высоты сбросового уступа.

На основании привязанности большинства палеосейсмоблоков к контактовым зонам позднемезозойскйх интрузивов, а также произве-

денных палсокинематических реконструкций сейсмоблоков и наблюдаемых различий в сейсмотектонически обусловленном эрозионном расчленении интрузивов и вмещающих их отложений выработано представление о ряде сейсмотектонической эволюции интрузивов. Первой стадии эволюции среди изученных объектов соответствует перекрытый меловыми эффузивами «всплывающий» интрузив, на котором возник палеосейсмоблок ЛИХОЙ-32 (рой Верхний Якычан). Второй стадии соответствуют Чугулуккский массив с сейсмоблоками роя Елау, Бахапчинский массив с сейсмоблоками одноименного роя, Магаданский массив с сейсмоблоками Дукчинского роя (Важенин, 19926). Для этих массивов характерна довольно высокая степень сохранности округлой, по-видимому, первичной поверхности интрузива. Примером третьей стадии сейсмотектонической эволюции может служить Туманский массив с сейсмоблоками одноименного роя. Он уже существенно расчленен густой сетью горных долин глубиной до 1400 м.

На сегодня сейсмоблоки известны лишь не более чем у 8% всех интрузивов на исследованной территории. Однако оценка их значения в сейсмической активности и в рельефообразовании может быть существенно повышена при учете потери значительной части информации о доголоценовых сейсмоблоках в ходе активного плейстоценового морфолитогенеза При этом роль сейсмоблоков, при допущении их функционирования не только в качестве результатов сильных землетрясений, но и в качестве источников сейсмического излучения, представляется немаловажной в сейсмоактивных регионах не только в смысле непосредственного, весьма быстрого преобразования рельефа, но и в смысле мощного стимулятора интенсивности «медленных» эволюционных процессов морфолитогенеза.

Отсутствие до сих нор информации об образованиях, подобных сейсмоблокам, при изучении плейстосейстовых областей многих современных сильных землетрясений может бьггь объяснено: а) недостаточно тщательными для выявления сейсмоблоков и ориентированными на поиск сейсмогенерирующих разломов исследованиями; б) кинематикой опускания части сейсмоблоков с перекосом (с поворотом вокруг горизонтальной оси, близкой к одной из сторон блока) с образованием уступа не по всему его периметру; в) реализующейся в ряде случаев кинематикой взбросообразования в процессе выжимания из недр сравнительно малых блоков за счет малоамплитудного (и нагому незаметного) опускания больших смежных блоков.

3.9. Полнота выявления палеосейсмодислокаций и древних эпицентров

Прежде всего следует отметить, что использование информации о палеосейсмодислокациях, даже и весьма неполной, позволяет резко пополнить региональный каталог данных о сильнейших и самых опасных землетрясениях. Необходимость достижения максимальной полноты выявления древних эпицентров определяется появляющейся возможностью существенного повышения точности сейсмического районирования крупных сейсмоактивных регионов на основе статистически весьма более представительных палеосейсмогеологических выборок данных о разрушительных землетрясениях, нежели выборка только краткосрочных инструментальных наблюдений. Например, каталог сильных землетрясений для зоны БАМ за период с 1725 г. (Солоненко и др., 1985) содержит 14 событий с магнитудой не менее бис интенсивностью 8 и более баллов. Из них только три имеют магнитуду 7 и более. При этом каталог палеосейсмодислокаций для той же территории содержит информацию о 45 древних землетрясениях с магнитудой не менее 6 и о 26 сильнейших событиях с магнитудой 7 и более. Для юго-восточной половины сейсмического пояса Черского данные о соотношении числа современных и древних землетрясений с магнитудой 6 и более и с интенсивностью 8 и более баллов еще более различны - 4 (Козьмин, 1984) и 63 (но состоянию на 1996 г.). Очевидно, что полнота регионального каталога данных о сильнейших сейсмических событиях, как современных, так и древних, может служить критерием достоверности сейсмического прогноза включая и сейсмическое районирование.

Следует различать полноту выявления древних сейсмических событий и полноту выявления палеосейсмодислокаций. Количество палеосейсмодислокаций всегда, для такого сравнительно продолжительного периода времени, как голоценовый, будет меньше даже одноранговых им землетрясений, способных продуцировать дислокации. Отставание количества палеосейсмодислокаций от количества сильных палеоземлетрясений, т.е. полнота (или неполнота) выявления древних сильных землетрясений определяется действием целого ряда факторов:

1) ограничением гравитационных дислокаций по морфолого-ге-нетическому типу (в новой методике используются почти исключительно скальные обвалы, как наиболее уверенно интерпретируемые в качестве сейсмогенных);

2) ограничением гравитационных дислокаций по крупности -о&ьемами не менее 1 млн мэ (так, на стадии поиска по космоснимкам с использованием новой методики, скорее всего, были бы не обнаружены весьма скромные и малозаметные в фотоландшафте дислокации Артыкского землетрясения 1971 г. с магнитудой 7,1);

3) фактором времени, в большей мере «стирающим» более древние дислокации;

4) не вполне равномерным распределением в пределах сейсмического пояса достаточного для формирования гравитационных дислокаций обвального потенциала;

5) предполагаемой неодноактностью формирования некоторых роев палеосейсмодислокаций;

6) неполным выявлением даже сохранившихся роев палеосейсмодислокаций (с учетом ограничений по крупности и тип$ обуслов-леным: а) недостаточной обеспеченностью территории качественными космо- и аэроснимками; б) недостаточной тщательностью дешифрирования и квалификацией исследователя; в) сомнениями в генетической интерпретации дислокаций, не заверенных полевыми работами.

Ограничение гравитационных дислокаций в новой методике по крупности и по морфолого-генетическому типу оставляет для сейсмологической интерпретации только рои палеосейсмодислокаций уверенно превысившие рубеж силы землетрясений с М = 6,5 и с интенсивностью 8-9 баллов. Деструктивное действие фактора времени по отношению к сохранности палеосейсмодислокаций компенсируется использованием в новой методике на стадии поиска лучше выраженной в фотоландшафте и лучше сохраняющейся во времени гравитационной составляющей роев, а также привлечением дополнительных многочисленных и хорошо заметных индикаторов (обвально-осыпных и пролювиально-селевых конусов выноса, сейсмогенных тромбов и подпрудных бассейнов седиментации, наледных полян). Неравномерность территориального распределения обвального потенциала требует учета ее на стадии сейсмологической интерпретации, в частности при сейсмическом районировании, а также дополнительного, более крупномасштабного изучения (по аэроснимкам) участков, на которых обвальный потенциал оценивается как недостаточный. В случаях выявления признаков неодноактности формирования роев (например, при наличии стратификации обвальных отложений) необходимо снижение категоричности оценок силы палеоземлетрясений и дополнительное изучение таких роев. Существенное повышение полноты выявления роев, содержащих крупные палеосейсмодислокации, достигается резким повышением (в десятки раз) производительности их поиска по новой методике, обеспечивающей также возможность быстрых повторных и многократных ревизий каталога палеосейсмодислокаций и к тому же несравненно более быструю наработку опьгга исследователем по сравнению с традиционными методами.

Возможность самых грубых оценок полноты выявления крупных палеосейсмодислокаций дает сравнение повторяемости сильных современных и древних землетрясений для всей территории юго-восточ-

ной половины сейсмического пояса Черского площадью около 700 тыс. км2. Затруднительность таких оценок определяется весьма малой сейсмостатистикой современного высокоэнергстического сейсмического диапазона. Так, на указанной территории за 144 года, прошедших с момента Ямского землетрясения 1851 г., отмечены всего три толчка с магнитудой не менее 6,5, что для всей территории в 700 тыс. км2 соответствует повторяемости 1 событие на 48 лет. Повторяемость древних землетрясений, определенная по 63 роям палео-сейсмодислокаций, отнесенных к периоду в 10 тыс. лет, составляет 1/ 159 лет. Полученные числа различаются лишь в 3,3 раза. При этом уместно вспомнить об ограничениях по ноюй методике на количество выявляемых палеосейсмодислокаций по их крупности и по типу, в соответствии с которым львиная доля роев палеосейсмодислокаций по энергетике соответствует скорее магнитуде 7, чем 6,5. Но из таких землетрясений на данной территории известно лишь одно - Артыкс-кое, 1971 г. с М - 7,1. Следующая из этого крайне статистически непредставительная оценка - 1/144 года - тем не менее, удивительно близка по величине к полученной по палеосейсмодислокациям - 1/ 159 лет. Такое совпадение, при лучшей сейсмостатистике современных землетрясений, можно было бы считать свидетельством весьма высокой полноты выявления сильнейших древних землетрясений на изученной территории. О высокой полноте выявления палеосейсмодислокаций в сейсмическом поясе Черского свидетельствуют также полевые заверки и неоднократные ревизии каталога палеосейсмодислокаций.

ЗЛО. Достоверность генетической интерпретации палеосейсмодислокаций

Древность предполагаемых палеосейсмодислокаций, обусловливающая отсутствие прямых свидетельств их сейсмогенности и изменение облика в течение сто- и тысячелетних периодов времени существования после возникновения, определяют вероятностный характер их генетической интерпретации. Изучение статистически представительного количества дислокаций в сейсмическом поясе Черского позволило определить закономерности их постгенетической эволюции, которые облегчают задачу выявления палеосейсмодислокаций и повышают достоверность их генетической интерпретации.

Ограничения гравитационных индикаторов роев палесейсмодис-локаций и древних эпицентров по крупности (объемами не менее 1 млн м3) и по морфолого-генетическому типу (почти исключительно скальные обвалы) не только регулируют полноту выявления, но и

повышают достоверность генетической интерпретации палеосейсмо-дислоканий. Этому же способствуют выработанные признаки и критерии для выявления и интерпретации палеосейсмодислокаций (раздел 3.4).

Допущение о возможности несейсмогенного формирования предполагаемых палеосейсмодислокаций, особенно гравитационных, вызывает сомнения в достоверности их генетической интерпретации. Малые гравитационные и близкие к ним дислокации (объемами в десятки, сотни, тысячи и даже десятки тысяч кубометров) могут возникать как при землетрясениях, так и под действием некоторых чисто экзогенных факторов морфолитогенеза (боковая эрозия, абразия, экзарация). Однако ограничения в новой палеосейсмогеологической методике, накладываемые на объекты-индикаторы, по морфолого-генетическому типу (почти исключительно скальные обвалы) и по крупности (не менее 1 млн м3) исключают из анализа такие дислокации, которые могут интерпретироваться неоднозначно. Некоторая неоднозначность генетической интерпретации приписывается и крупным скальным обвалам на основании того, что на памяти человечества были случаи несейсмогенного формирования таких дислокаций. Однако подобные случаи буквально единичны. Известен достоверный асейсмичный обвал - Эльм-10, образовавшийся в 1881 г. в Швейцарии, но и то возникший в результате техногенного воздействия на склон (Федоренко, 1988). Почти во всех других случаях дислокации, приводимые в качестве примеров асейсмичных обвалов, оказываются либо оползнями, предопределенными структурно-литологическими и климатическими причинами, либо малыми обвалами (с объемами менее 1 млн м3), либо вообще непонятными неизученными образованиями с неизвестными объемами и с сомнительной асейсмогенностыо, например, гравитационные дислокации, сместившиеся с северного берега на дно Сарезского озера в 1987 г. (Агаханянц, 1989). При этом сильнейшие современные землетрясения одноактно продуцируют десятки крупных обвалов, т.е. целые рои, например, Спитакское, 1988 г. (Рогожин и др., 1990; Никонов, 1990), Дагестанское, 1970 г. (Чигарев, Шпвков, 1977), Рачинское, 1991 г. (Рогожин, Богачкин, 1993; Богач-кин и др., 1993), Аляскинское, 1964 г. (Войт, 1976; Болт и др., 1978; Walker, 1982), Сан-Фернандо, Калифорния, 1971 г. (Болт и др., 1978), Сусамырское, 1992 г. (Чедия, Корженков, 1995), землетрясения Монголо-Байкальского сейсмического пояса (Николаев, Семенов, 1995) и др. В то же время не известен ни один случай современного несейсмогенного формирования роев крупных обвалов (а не отдельных обвалов) даже в условиях весьма активных современных тектонических движений, например в зоне давно и пристально изучаемого и весьма динамичного разлома Сан-Андреас в Калифорнии. К тому же в пространственном размещении роев как древних крупных обвалов,

так и современных, например, возникших при Рачинском землетрясении 1991 г. (Богачюш и др., 1993), не наблюдается достаточно жесткой обусловленности рельефом, древними оледенениями и т.п., что существенно снижает обоснованность подозрений об экзогенном происхождении крупных гравитационных дислокаций. Аргументы в пользу сейсмической природы роев гравитационных дислокаций (к тому же комплексирующихся с тектоническими) несравненно убедительней (Важенин, 1990, 1992а; Никонов, 1990; Чедия, Корженков, 1995; Николаев, Семенов, 1995).

Возможность ошибок в геолого-геоморфологической генетической интерпретации дислокаций снижается тем, что в рамках новой методики, благодаря ее высокой производительности и возможности оперативного изучения многих десятков палеосейсмодислокаций, быстро нарабатывается опыт дешифрирования, позволивший выработать и сформулировать морфологические, пространственные, вещественные, спектральные и другие признаки гравитационных дислокаций, гарантирующие высокую точность отбраковки их от порой морфологически сходных, иных грубообломочных образований (Важенин, 1992а, раздел 3.4). Квалификация и честность исследователя влияют на качество палеосейсмогеологической информации. В рамках новой методики качество легко контролируется не только полевыми, но и дистанционными методами.

4. НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ НОВОЙ МЕТОДИКИ

Результаты применения повой методики в данной преимущественно методической работе излагаются в сокращенном объеме, достаточном лишь для иллюстрации работоспособности предлагаемой методики. Они подразделяются на результаты регионально-сейсмоге-ологического характера и на результаты методического характера. Первые представляют собой описание выявленных по поной методике многочисленных палеосейсмодислокаций и сведения о закономерностях их строения и размещения; вторые являются производными от использования новой методики геолого-геоморфологическими и сей-смогеологическими методическими разработками, а именно: представлением о сейсмоблоках (уже изложенным в разделе 3.8) и новой методикой морфоструктурного анализа с использованием палеосейсмо-| сологичсских данных.

4.1. Краткое описание выявленных и изученных палеосейсмодислокаций в сейсмическом поясе Черского

4.1.1. Пояс палеосейсмодислокаций Черского

Изученная часть этого пояса (рис. 3) простирается в северозападном направлении более чем на 800 км. Она совпадает с осевой частью горной системы Черского и с основным направлением сейсмического пояса Черского. Здесь насчитывается свыше 27 роев палеосейсмодислокаций.

Рис. 3. Размещение роев палеосейсмодислокаций в юго-восточной половине сейсмического пояса Черского. 1 - рои палеосейсмодислокаций всех морфологических типов (гравитационных, тектонических, гравитационно-тектонических), изображенные с генерализацией но количеству дислокаций и с сохранением масштаба контуров роев; 2 - протяженные пояса палеосейсмодислокаций; 3 - контуры суперроев палеосейсмодислокаций с их названиями; 4 - Янская зона пале-

осейсмодислокаций; 5 - Арманско-Бахапчинская зона палеосейсмо-дислокаций.

Рои палеосейсмодислокаций: 1 - Андрей-Тас, 2 - Солония, 3 -Догдо, 4 - Чибагалах, 5 - Боронг, 6 - Чаркы, 7 - Сакыння, 8 - Молуха, 9 - Сулаккан, 10 - Арга-Кынрайдах, 11 - Чубука-Тала, 12 - Ытабьгг-Юрях, 13 - Хаяргастах, 14 - Нуру, 15 - Эрикит, 16 - Еченка, 17 -Ылен, 18 - Гармычан, 19 - Арга-Тас, 20 - Коубугу, 21 - Тирехтях, 22 - Елау, 23 - Тас-Кыстабыт, 24 - Нючага, 25 - Дарпир, 26 - Делян-кир, 27 - Дарпирчик, 28 - Эзоп, 29 - Колыма, 30 - Бахапча, 31 - Ги-жига, 32 - Ненкат, 33 - Туманы, 34 - Чинганджа, 35 - Светлый, 36 -Хурэндя, 37 - Дел-Урэкчэн, 38 - Момолтыкис, 39 - Дукча, 40 - Гертне-ра, 41 - Сиглан, 42 - Улиткан, 43 - Алут, 44 - Правый Рог, 45 - Верхний Янычан, 46 - Нижний Янычан, 47 - Налтай, 48 - Нараули, 49 -Молдот, 50 - Охота, 51 - Ульбея, 52 - Хизинджа, 53 - Нивака, 54 -Маймачан, 55 - Анмай, 56 - Американ, 57 - Урак, 58 - Толмот, 59 -Улья, 60 - Иня, 61 - Хейджан, 62 - Шилкан, 63 - Чуткавар

Одним из наиболее интересных роев не только этого пояса, но и всего региона является рой палеосейсмодислокаций Тирехтях (Ва-женин, 1988г, 1992а, 1993а), расположенный в хр. Улахан-Чистай. В составе этого роя выделяется сбросообвал Улахан-Чистай-300 - один из двух крупнейших в сейсмическом поясе Черского. Обвал имеет горизонтальные размеры 1x1,9 км и высоту до 360 м над погребенным тальвегом долины руч. Юрюн-Тас. Он сопряжен с телескопирован-ным сбросом с суммарной амплитудой до 150 м. Возникновение обвального тромба в долине ручья вызвало формирование подпрудного бассейна седиментации с мощностью накопившихся к настоящему времени песчано-галечно-валунных отложений до 140 м. Инерция обрушения огромного обвала с относительной высота до 1100 м была столь велика, что он вздыбился на противоположный борт узкой долины и ему не хватило лишь 40 м, чтобы частью обвальной массы преодолеть существенно более низкий левый водораздел. На сравнительно небольшой территории роя имеется еще несколько крупных обвалов объемами от 1 до 50 млн м3. В расположенном рядом, но, по-видимому, самостоятельном рое Елау залегают пять крупных обвалов объемами от 5 до 38 млн м3, а также два сейсмоблока (Важенин, 1996).

Возраст роя Тирехтях составляет около 4 тыс. лет. Он получен радиоуглеродным датированием (М.А.Трумпе, А.В.Ложкин и др.) древесных остатков, погребенных одним из малых обвалов роя и вскрытых затем боковой эрозией р. Тирехтях. С этой датой согласуются признаки ностгснетичсской эволюции крупнейших дислокаций роя и ярко выраженные морфологические результаты постсейсмической адаптации литосборов.

Обвал Улахан-Чистай-300 был, по-видимому, впервые обнаружен (при полевых исследованиях) и правильно интерпретирован в

качестве сейсмодислокации Г.С.Гусевым (Мокшанцев и др., 1975). Вторичное открытие этого забитого обвала, а вместе с ним и целого роя иалсосейсмодислокаций произошло в 1986 г. (Важенин, 1988г) в результате применения новой методики. Кроме упомянутых к числу заверенных полевыми работами роев пояса палеосейсмодислоканий Черского относятся рои Дарпир, Дарпирчик (Важенин, 1992а), Ню-чага, Арга-Тас, Гармычан (см. рис. 3).

4.1.2. Североохотоморский пояс палеосейсмодислоканий

Изученная часть этого пояса протягивается вдоль северного берега Охотского моря от бассейна р. Парень до бассейна р. Улья и совпадает в основном со структурами позднемезозойского Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (см. рис. 3). Имеются сведения о наличии крупных палеосейсмодислокаций и на северо-западном побережье Охотского моря (Уфимцев, 1984), т.е. на продолжении пояса к юго-западу. Североохотоморский пояс включает более 30 роев палеосейсмодислокаций. Около трети из них, помимо дистанционного изучения, обследовано также в наземных маршрутах и аэровизуально.

Туманский рой (Важенин, 1988в, 1992а, 1993а, 1996; Важенин и др., 1997) выделяется среди прочих наличием в его составе второй крупнейшей в сейсмическом поясе Черского сейсмоструктуры, не уступающей сбросообвалу Улахан-Чистай-300. Эту палеосейсмострук-туру составляет грандиозный сейсмообвал Чул-300, сопряженный с сейсмоблоком типа «матрешки» ЧУЛ-27-9-5,6-2. Сбросообвал Чул-300 обнаружен в значительной мерс случайно - при послеполевом дешифрировании аэроснимков (Важенин, 1988в). Присутствие в пределах Чульского микророя сейсмодислокаций всех морфологических типов и разных рангов послужило стимулом и основанием для создания новой палеосейсмогеологической методики (Важенин, 1989а, б, в). Использование ее, сначала даже на интуитивном уровне, позволило выявить другие дислокации роев - Туманы и Чинганджа - и определить их границы.

Обвал Чул-300 возник, скорее всего, благодаря сейсмоизлучаю-щей подвижке сейсмоблока ЧУЛ-2 - одной из составных частей более крупного сейсмоблока типа «матрешки» (см. раздел 3.8). Подвижка произошла по грандиозному 500-метровому ступенчатому сбросу. Главное обвальное тело размерами 1,8x2,5 км при средней мощности около 50 м и максимальной - около 100 м захоронило нижнюю треть 10-километровой долины притока р. Чул - ручья Озерный от одного водораздела до другого. Фронтальная часть обвала «выплеснулась» в долину Чула и полностью запрудила ее. Причем правый фланг обвального фронта перемещался по оси долины Озерного, и здесь завальный тромб имеет максимальную мощность. На пути левого фланга

огромной обвальной глыбовой лавины встретился выступ водораздела, который послужил для нее трамплином, и потому остаток пути до днища долины Чула обвальные массы левого фланга преодолели по воздуху. За время существования обвального тромба в долине Чула в его теле сформировался суффозиокно-зрозионный каньон длиной 1,5 км и глубиной до 60 м. Сток воды из подпрудного бассейна в долине Озерного осуществляется сквозь завал в долину Чула, а также по системе трещин ступенчатого сброса сквозь коренной водораздел в долину соседнего левого притока р. Чул - руч. Коленчатый - на расстояние до 2 км. В комплекс дислокаций Чульской палеосейсмос-труктуры входит кроме того серия крупных расщелин глубиной до 100 м и более и длиной до 1 км и более, рассекающих водоразделы и склоны, сглаженные до возникновения расщелин позднеплейстоце-новыми ледниками. Здесь же залегает несколько обвалов объемами до первых миллионов кубометров и множество мелких обвалов и обваль-по-осыпных конусов выноса. Активно растущие пролювиально-селе-вые конусы выноса радиусами до 1 км, погребающие в некоторых местах обвальные отложения, являются красноречивым свидетельством продолжающейся постсейсмической адаптации сейсмически возбужденных литосборов. Об этом же свидетельствует нарастание мощности отложений в подпрудном бассейне седиментации в долине руч. Озерный и начавшийся уже врез русла Чула в отложения Чульского подпрудного бассейна.

Помимо Чульской сейсмоструктуры в состав Туманского роя входит также Мельдекская сейсмоструктура, с сейсмоблоком МЕЛЬ-ДЕК-0,3 (Смирнов, Важенин, 1985) и с несколькими обвалами с объемами до первых миллионов кубометров. Обе сейсмоструктуры связаны между собой молодым и еще слабо выраженным в рельефе разломом. Периферийные части роя составляют менее внушительные гравитационные и тектонические сейсмодислокации.

Возраст крупнейшего сейсмического события, следы которого сохранились в строении Чульской сейсмоструктуры Туманского роя, оцененный суммированием дендрохронологической и радиоуглеродной датировок, а также по признакам постсейсмической адаптации литосборов (раздел 3.8), составляет несколько тыс. лет (не менее 2 тыс. лет).

В непосредственной близости от Туманского роя располагается рой Чинганджа с серией крупных обвалов-потоков объемами до 42 млн м3 и с тектоническими дислокациями. Эти рои разделены орографически - широкой долиной низовьев р. Чинганджа, но, в то же время, связаны серией субширотных разломов, что дает основания для объединения их в один рой. Без дополнительного изучения вопрос о их единстве остается открытым.

Дукчинский рой палеосейсмодислоканий (рис. 4) сформировался в Дукчпнских горах, в водоразделе Дукчп с Магаданкон, Хасыном

С31 И2

А

[2]7 О8 ИЗ9

¿км,

Рис. 4. Дукчинский рой палеосейсмодислокаций в Примагаданье.

1 - свежие разрывные нарушенга без заметной вертикальной составляющей; 2 - резкие сбросовые и взбросовые (?) уступы; 3 - расщелины в коренных горных породах; 4 - бровки стенок срыва и ниш отрыва скальных обвалов; 5 - скальные обвалы (а) и скальные оползни (о) с указанием объемов крупнейших из них в млн м3. Буквы У, Д, X, О, М, С в их индексации означают названия, соответственно: Уптар, Дукча, Хасын, Омчак, Медвежка, Снежка; 6 - сейсмоблоки:

У-0,5 - УПТАР-0,5, Д-0,125 - ДУКЧА-0,125 и др.; 7 - пролювиально-селевые конусы выноса; 8 - тальвеги долинной сети; 9 - водораздельные гребни и абсолютные отметки вершин в метрах

и Уптаром (Важенин, 19926; Важенин и др., 1997). Здесь выявлено около двух десятков гравитационных дислокаций - большей частью скальных обвалов, в том числе около десятка крупных - объемами свыше 1 млн м3. Закартированы также два крупных скальных оползня - довольно редкого для Северо-Востока России морфологического типа дислокаций. Здесь выделено несколько сейсмоблоков, в т.ч. ДУКЧА-0,125 и УПТАР-0,5. Практически все крупные гравитационные дислокации и сейсмоблоки связаны единой зоной разломов длиной около 25 км, простирающейся вдоль главного водораздела Дук-чинских гор и состоящей из сопряженных между собой отрезков свежих разломов длиной, большей частью, 1-2 км.

Крупнейший и лучше изученный обвал Дукчинского роя - Уп-тар-16-37 - имеет двучленное строение. Верхняя его часть, объемом около 16 млн м3, прилегающая к нише отрыва, залегает на нижней с объемом около 21 млн м3. Указанное в названии дислокации число -37 означает ее суммарный объем. Возраст, определенный пока только дендрохронологически, для нижней части обвала превышает 800 лет, а для верхней - 480 лет. Двучленность и различие датировок частей дислокации не являются, тем не менее, бесспорными доказательствами неодноактности ее формирования. Так, без дополнительного изучения, включающего выполняемое радиоуглеродное датирование, невозможно исключить вариант образования двучленное™ с небольшой (в минуты или десятки минут) задержкой обрушения верхней части обвального тела в результате воздействия афтершоков или даже без них. Обвал Уптар-16-37 вместе с сейсмоблоком УПТАР-0,5 составляют Уптарскую се йсмоструктуру, сформировавшуюся на пересечении упомянутой главной системы молодых разломов Дукчинских гор с короткими меридиональными сбросами, по которым смещался сей-смоблок.

Несмотря на то, что Дукчинский рой располагается большей частью в пределах административных границ г. Магадана - в его зоне отдыха, выявлен он был только с применением новой палеосейсмоге-сшогической методики, причем по космоснимкам масштаба 1:1 ООО ООО (из-за отсутствия более подходящих с масштабом 1:280 ООО), на которых был обнаружен обвал-поток Уптар-16-37 длиной 1,5 км и шириной 0,5 км. Последующее дешифрирование аэроснимков позволило закартировать здесь целый рой палеосейсмодислокаций, не уступающий по всем параметрам рою сейсмодислокаций, возникшему при Спитакском землетрясении 1988 г.

Этот случай может свидетельствовать о работоспособности новой методики не только в малообжитых и слабоизученных регионах, но и в густонаселенных местностях, считающихся хорошо изученными. Так, древние сейсмодислокации, не уступающие по величине новообразованным, были обнаружены при обследовании плейстосей-стовой области Спитакского землетрясения (Никонов, 1990; Рогожин и др., 1990). К. сожалению, выявление и интерпретация этих палеосей-смодислокаций произошли после, а не до печально известного сейсмического события.

Рой Гертнера (Важенин и др., 1997) содержит только одну крупную дислокацию - обвал Черный-6, залегающий в нише, деформирующий береговой склон горы с абс. отметкой 314 м на северном побережье бух. Гертнера в непосредственной близости от г. Магадана. Около половины его первоначального объема (указанного в названии) уже размыто морем. Следы этого размыва угадываются в рельефе дна прилегающей акватории. Остальные дислокации, составляющие рой, - мелкие, имеют вид обвально-осыпных конусов выноса, формирующихся на «живых» коротких трещинах, рассекающих береговой уступ.

Расположение обвала Черный-6 вблизи Магадана, даже на виду сотен и тысяч рыболовов, удящих корюшку со льда бухты Гертнера, казалось бы, могло обеспечить его давнее выявление и интерпретацию в качестве палеосейсмодислокаций. Однако осознание этого произошло только после того, как с помощью новой методики была тотально исследована палеосейсмогеологически половина всего сейсмического пояса Черского.

Рой Сиглан (Vazhenin, 1994а; Важенин и др., 1997) занимает особое место в сейсмическом поясе Черского благодаря наличию в его составе помимо древних (голоценовых), еще и современных дислокаций, с большой вероятностью причисляемых к следам Ямского землетрясения 1851 г. (с магшпудой 6,5, по Б.М.Козьмину, 1984). Среди дислокаций, описанных по свидетельству очевидцев, в «Каталоге землетрясений Российской империи» за 1893 г. величиной выделяются «трещины в тундре» длиной в первые метры и шириной до 1,5 м вблизи устья р. Сиглан, впадающей в зал. Забияка Охотского моря.

Дешифрированием аэроснимков и полевыми исследованиями выявлена и изучена серия многочисленных сбросовых уступов высотой до 3 м и более и длиной до 200 м каждый, рассекающих рыхлые отложения слившихся пролювиально-селевых конусов выноса, выстилающих морскую цокольную террасу у подножия кряжа Сиглан. Уступы обращены к югу - в сторону моря и протягиваются в виде субширотной зоны шириной от 200 до 800 м и длиной до 7 км. Количество сбросовых уступов в зоне возрастает к востоку от двух до восьми. •

Голоценовые дислокации суброя Забияка связаны воедино сетью свежих разломов. Сейсмоструктура Большой Забияка представляет собой сочетание сейсмоблока БОЛЬШОЙ ЗАБИЯКА-0,25 и крупного обвала Бол. Забияка-5, очевидно, вызванного подвижкой сейсмоблока, в свою очередь, почти полностью погребенного этим обвалом. Такую структуру можно было бы назвать грабен-обвалом. Обвал-поток Душистый-5 распластался по долине ручья на расстояние до 2 км от стенки срыва. Грабен-обвал Бол. Забияка несет на себе свежие следы (о чем свидетельствуют недоразвитые накипные лишайники на глыбах) постгенетических деформаций оползневого типа, спровоцированных, вероятно, Ямским землетрясением 1851 г.

Рой Дел-Урэкчэн (Важенин и др., 1997), расположенный в одноименном хребте, содержит серию обвалов объемами от 1 до 18 млн м3, а также тектонические дислокации. Часть дислокаций этого роя выявлена в непосредственной близости от Тенькинской автотрассы. Два крупных обвала из этого роя - Зугмара-З,6 и Аган-18 - заверены полевыми работами.

Рой Светлый (Важенин и др., 1997) включает лишь один крупный обвал - Голубой-20, подпрудивший одноименное озеро. С этим обвалом комплексируют на компактной территории многочисленные мелкие обвалы, мощные сейсмотектонические расщелины, участки тектонического бедленда.

В рое Хурэндя (Важенин и др., 1997) весьма любопытен предполагаемый палеосейсмоблок НУКЕ-1,5, благодаря подвижкам которого р. Хурэндя «бросила» свою хорошо разработанную долину шириной около 0,5 км по днищу и проложила новое русло по Г-образ-ной сейсмотектонической расщелине длиной около 0,8 км и глубиной до 70 м в коренном борту долины. Обвал Ола-1,6 этого роя залегает на тыльной грани более крупного обвала Ола-3,7.

4.1.3. Арманско-Бахапчинская и Янская зоны палеосейсмодислокаций

Арманско-Бахапчинская зона палеосейсмодислокаций размещается в виде стыкующего звена между расположенными Т-образно двумя протяженными поясами палеосейсмодислокаций: Черского и Северо-охотоморским. Здесь закартировано и изучено по космо- и аэроснимкам не менее 7 роев крупных палеосейсмодислокаций: Колыма, Ба-хапча, а также входящие одновременно и в Североохотоморский пояс, и в уже описанные рои - Хурэндя, Светлый, Дел-Урэкчэн, Дукча, Гертнера. К этой зоне, вероятно, тяготеют еще два роя - Момолтыкис и Сиглан. Все эти рои, за исключением Колымского и Момолтыкис, заверены полевыми исследованиями.

Бахапчинский рой (Важенин, 1996; Важенин и др., 1997), наряду с Туманским и Тирехтяхским, является выдающимся в сейсмическом поясе Черского по величине дислокаций и непревзойденным по их количеству. Он простирается на 40 км в пределах Бахапчинских гор, а с учетом низовьев Бахапчи, где имеются мелкие дислокации, -на 80 км. Здесь залегают около 50 крупных обвалов, из них около десятка - объемами свыше 10 млн м3, в т.ч.: Сфинкс-150, Дялтунгда-30, Дялтунгда-17, Увязка-40, Орангутан-12. Здесь же закартированы сотни обвально-осыпных конусов выноса, которые интерпретируются с большей уверенностью в качестве субсейсмогенных, чем сейсмоген-ных образований. Тектонические дислокации здесь представлены аномально многочисленными сбросовьми (и, возможно, взбросовыми) уступами высотой в метры - первые десятки метров; многочисленными резкими расщелинами глубиной в десятки метров и длиной до 2 км и более, имеющими ярко выраженный тектогшный облик. Сбросы и расщелины выделяются резкостью на фоне рассекаемых ими сглаженных оледенениями и выветриванием склонов и водоразделов Бахап-чинского гранитного массива. Сбросовые уступы в местах пересечения с водотоками отпрепарированы эрозией с образованием аномально многочисленных для верхнеколымских среднегорий, водопадов и порогов в руслах Бахапчи и ее притоков. Еще больше закартировано разломов неустановленной кинематики.

В Бахапчинском рое находится крупнейший из выявленных на сегодня сейсмоблоков ХЕТАКАГЧАН-360, маркированный практически по всему контуру крупными и малыми гравитационными дислокациями, сбросовыми уступами и расщелинами. В состав этого сейсмоблока типа «матрешки» входит в качестве достаточно высокодинамичного элемента сейсмоблок СФИНКС-5, являющийся ядром сейсмоструктуры, включающей компактный суброй, состоящий из весьма крупных сбросообвалов Сфинкс-150, Дялтунгда-30 и Дялтунгда-17 и впечатляющих сейсмотектонических расщелин. Еще одну заметную сейсмоструетуру в этом рое образуют сейсмоблок ОРАНГУТАН-1 и обвал Орангутан-12.

Особого внимания заслуживает северный выступ Бахапчинского роя, простирающийся вдоль низовий Бахапчи. Здесь, под низкогорными бортами долины Бахапчи, обнаружено несколько малых обвальных тел объемами до 1 млн м3. Причем практически все крутые склоны относительной высотой 100-150 м осложнены здесь камнепадными кулуарами с формирующимися под ними обвалыю-осыпными конусами выноса. И почти на всех из них при полевом обследовании довелось наблюдать «живьем» процессы малообъемных обрушений (десятки и сотни м3). Кроме того, ночью с 8-го на 9-е августа 1991 г. на правобережье Бахапчи, вблизи устья руч. Алмазный, произошло обрушение, судя по силе сотрясения грунта, объемом в десятки тыс. м3. Эти факты представляются как резкая геоморфологическая (геодина-

мическая) аномалия и, возможно, обусловлены реакцией земной коры на увеличение нагрузки, вызванной заполнением недалекого отсюда водохранилища Колымской ГЭС. Не исключается также влияние на повышение активности обвально-осыпных процессов аномально сухой и жаркой погоды в течение всего лета 1991 г., обусловившей повышенную глубину сезонной протайки многолетнемерзлых скальных горных пород.

Очень крупный по площади рой Колыма изучен пока только по аэроснимкам. Он содержит несколько обвалов и оползней объемами до 1 млн м3, сбросовые уступы, некрупные расщелины и сейсмобло-ки. Все эти дислокации расположены в виде веера, расширяющегося к востоку на величину, совпадающую с увеличением амплитуды врезанных меандр Колымы. Низкогорность территории повышает значимость, казалось бы, некрупных колымских дислокаций. Они заслуживают внимания также в связи со строительством в пределах этого роя Усть-Среднеканской ГЭС.

Дислокации Янской зоны палеосейсмодислокаций, целиком входящей в состав Североохотоморского пояса, несмотря на поперечное по отношению к нему расположение, группируются в шесть роев: Пр. Рог, Верх. Янычан, Нижн. Янычан, Налтай, Нараули, Молдот. Они выявлены и изучены пока только по аэроснимкам. Отсутствие на бассейн Яны спектрозональных стереокосмоснимков не позволило в полной мере использовать преимущества новой методики для обнаружения и изучения здесь сейсмодислокаций, но, в то же время, высокая ее производительность и приобретенный опыт позволили выделить время для довольно трудоемкого обследования по аэроснимкам сравнительно небольших участков сейсмического пояса, на которые нет кондиционных космоснимков. Наиболее интересной структурой в Янской зоне представляется сейсмоблок ЛИХОЙ-32 в рое Верх. Янычан (Ва-женин, 1996). Крупными и довольно многочисленными гравитационными дислокациями типа обвалов-потоков отличаются рои Нараули и Молдот.

4.2. Закономерности строения и размещения палеосейсмодислокаций

Появление обильной палеосейсмогеологической информации, порожденной новой методикой, обусловило возможность выявления неизвестных ранее и дополнительного обоснования старых закрно-мерностей строения и пространственного размещения палеосейсмодислокаций.

К числу известных закономерностей относится подобие палео-сейсмодислокаций сейсмодислокациям современных сильных землетрясений. Выполненные исследования позволили дополнить представление о подобии древних и современных сейсмодислокаций внесением поправки на возраст палеосейсмодислокаций, пропорционально которому различия между ними увеличиваются в процессе постгенетической эволюции дислокаций в системе сейсмически активизированных литосборов (раздел 3.7). При этом отмечается более высокая стабильность характеристик крупных гравитационных дислокаций сравнительно с тектоническими, что обусловлено их частым залеганием на консервативных в отношении денудации и аккумуляции элементах рельефа, а также крупными размерами, обеспечивающими им существенное и весьма специфическое влияние на ход процессов постсейсмической адаптации литосборов.

Особенности строения фавитационных дислокаций как объекта индикатора в новой методике, а также закономерности, определяющие вариацию их геометрической формы, изложены в разделах 3.7 и 3.6.

Специфика морфологии и вещественного состава фавитационных дислокаций, обеспечивающая хорошую выраженность их в составе фотоландшафта, охарактеризована в разделе 3.5.

Закономерное обычное комплексирование дислокаций разных морфологических типов в составе роев описано в разделе 3.4.

Одной из важнейших закономерностей в пространственном размещении палеосейсмодислокаций представляется наблюдающееся наличие нескольких уровней (вариантов) их фуппирования (см. рис. 3): 1) дислокации всех морфологических типов и вся их совокупность группируются в 63 плотных компактных роя; 2) большая часть роев выстраивается в два протяженных пояса палеосейсмодислокаций - Черского и Североохотоморский; 3) меньшая часть роев выстраивается в виде двух менее протяженных зон палеоссйсмодислокапий - Арманс-ко-Бахапчинской и Янской; 4) вся совокупность роев фуппируется также в виде довольно изометричных суперроев - Туостах (7 роев), Черского (20), Колымский (3), Шелихова (4), Тауйский (15), Охотский (14); 5) в составе роев возможно также выделение дифференцированных в пространстве и/или времени суброев; 6) в составе роев и суброев возможно также вычленение пространственно обособленных и весьма компактных микророев и сейсмоструктур.

Факт расположения около 80% общего числа роев палеосейсмодислокаций в контурах и особенно на контактах позднемезозойских интрузивов отмечен в разделе 3.4.

Рои палеосейсмодислокаций располагаются на изученной территории только в пределах сейсмического пояса Черского (Важснин и др., 1997). При этом пояса, зоны и суперрои палеосейсмодислокаций, с одной стороны, и рои современных сильных землетрясений с энер-

гетическим классом не менее 12 - с другой, являются взаимно дополнительными друг с другом в пространственном размещении (рис. 5).

Рис. 5. Зоны землетрясений с интенсивностью 8 и более баллов в юго-восточной половине сейсмического пояса Черского. 1-4 - эпицентры современных землетрясений (по Б.М.Козьмину, 1984) энергетических классов: 1 - 12-го, 2 - 13-го, 3 - 14-го, 4 - 15-го и более; 5 -рои палеосейсмодислокаций

; 6 - крупные разломы, хорошо выраженные в рельефе, дешифрированные на мелкомасштабном космосним-ке; 7 - названия крупнейших систем разломов, выраженных в рельефе на мелкомасштабном космоснимке; 8 - границы зон с интенсивностью возможных землетрясений менее и более 8 баллов (штрихи направлены в сторону уменьшения интенсивности): более (а) и менее (о) до-

стоверныс; 9 - Янская зона палеосейсмодислокаций ; 10 - Арман-ско-Бахапчинская зона палеосейсмодислокаций; 11 - «окна» слабой и средней сейсмичности (менее 8 баллов) в пределах сейсмического пояса Черского: И - Инское, В - Верхнеколымское, Б - Буюндинскос

Они, к тому же, хорошо совпадают по географическому положению с системами хорошо выраженных в рельефе и дешифрированных только по мелкомасштабному космоснимку (обеспечивающему естественную генерализацию) крупнейших разломов: Черского, Североохотоморс-кой и Момо-Охотской. Пространственное совпадение трех компонентов (палеосейсмодислокаций, эпицентров современных сильных землетрясений и систем крупнейших разломов), по-видимому, не случайно и указывает расположение на местности наиболее подвижных и сейсмически активных участков земной коры в регионе. Пояс или, пожалуй, точнее, субпояс Черского служит выражением в повышенной сейсмической активности проводимой здесь границы двух литое-ферных плит: Евразийской и Североамериканской. Североохотомор-ский сейсмоактивный субпояс с прилегающим континентальным шельфом, вероятно, маркирует край Охотоморской литосферной плиты. Момо-Охотский субпояс, по-видимому, служит третьей границей почти треугольного Колымского блока, «выкалывающегося» на стыке трех упомянутых более крупных плит. Интересно то, что довольно обширные внутренние пространства «Колымского треугольника» являются существенно менее сейсмичными по сравнению с краевыми и представлены тремя средне- и слабосейсмичными «окнами» (Инское, Верхнеколымское, Буюндинское), в пределах которых нет палеосейсмодислокаций и эпицентров современных землетрясений за исключением единственного - 12-го класса. Эти три «окна» разделены двумя зонами Палеосейсмодислокаций - Арманско-.Бахаггчинской и Янской, в пределах которых доминируют древние эпицентры, а в Арманско-Бахапчинской зоне современных эпицентров сильных и средних землетрясений нет вовсе.

Закономерности пространственного размещения сейсмоактивных участков земной коры позволили составить схему расположения зон землетрясений с интенсивностью 8 и более баллов на юго-восточную половину сейсмического пояса Черского (см. рис. 5; Важенин и др., 1997).

Суперрои палеосейсмодислокаций юго-восточной половины сейсмического пояса Черского располагаются и, по-видимому, не случайно, на пересечениях субпоясов и зон землетрясений с интенсивностью 8 и более баллов: суперрой Черского - на пересечении субпоясов Черского и Момо-Охотского; суперрой Шелихова - на стыке субпоясов Черского и Ссвероохотоморского; Тауйский суперрой - на пересечении Ссвероохотоморского субпояса с Янской и Арманско-

Бахапчинской зонами; Охотский суперрой означает стык Североохо-томорского и Момо-Охотского субпоясов.

Пространственная стыковка в Северо-Западном Приохотье сейсмического пояса Черского с Олекмо-Становой и Байкальской сейсмическими зонами, а также близость с ними по энергетическим параметрам палеосейсмодислокаций дают новые основания для объединения их в единую Североазиатскую ветвь Евразийского сейсмического пояса, с образованием в итоге еще более крупного планетарного Циркумевразийского сейсмического пояса (УагЬешп, 19946).

4.3. Новая методика морфоструктурного анализа с использованием налеосенсмогеологических данных

Принцип этой методики заключается в разбраковке разломов по рангам в соответствии с выраженностью их в рельефе, лимитируемой разномасштабными источниками информации (топокартами, космо- и аэроснимками, материалами наземной фоторегистрации). Ранжирование разломов соответственно степени эрозионной проработки (препарированное™) служит также основанием для дифференциации их по возрасту. Гшоценовые тектонические сейсмодислокации (за исключением существенно более редких современных) являются самыми молодыми и наименее эрозионно препарироваными элементами разлом-ной сети.

Реализация подобного анализа в масштабе 1:200 ООО представлена на примере Магаданской плутоно-текгонической морфоструктуры (Важенин, 19926). Высший ранг - 1-й - здесь имеют разломы, трассируемые по крупнейшим долинам. Эти элементы разломной сети легко читаются в рельефе на топокартах и ограничивают крупные морфоструктуры поперечником в десятки километров. Разломы 2-го ранга являются оперяющими по отношению к разломам 1-го ранга, часто узки, обладают У-образным поперечным профилем, но также легко читаются в рельефе по топокартам. Они рассекают морфоструктуры, ограничиваемые разломами 1-го ранга, на более мелкие морфострук-турные блоки поперечником до первых десятков километров. Разломы 3-го ранга длиной до 10 км и несколько более, в меньшей степени согласуются со сложившимся уже рельефом и секут склоны, водоразделы, перевальные седловины и трассируются по самым низкопорядковым У-образным долинам. Некоторая часть этих разломов не читается в рельефе на топокартах и выделяется резкостью форм только на космоснимках м-ба 1:1 ООО ООО и крупнее. Они являются оперяющими но отношению к более высокопорядковым разломам. Разломы 4-го

ранга выделяются при дешифрировании аэроснимков и по результатам полевых наблюдений и фоторегистрации, а также, частично, в стереомодели на космоснимках м-ба не мельче 1:280 ООО. Длина их до 1 км, редко до 2-3 км и более. Эти разломы почти не согласуются с существующим рельефом - рассекают водоразделы и склоны под разными углами, а с более высокопорядковой разломной сетью согласуются в неявном виде. Часть именно этих разломов маркируется гравитационными дислокациями, т.е. является шлоценовой, а порой и современной сейсмогенной составляющей разломной сети.

Такой анализ позволяет выявить особенности строения мор-фоструктурного каркаса рельефа, например, характерные дугообразные сколы краев квазиизотропного Магаданского батолита, а также выполнять палеокинематические реконструкции, подобные тем, что описаны для ряда гранитных интрузивов, с которыми связаны сей-смоблоки (разд. 3.8).

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

5.1. Достоинства и недостатки новой методики

В качестве важнейшего достоинства новой палеосейсмогеологи-ческой методики следует отметить повышение в десятки раз производительности поиска палеосейсмодислокаций, из чего следует: 1) возможность тотального и быстрого изучения крупных регионов, подобных Северо-Востоку России; резкое повышение полноты выявления древних сильнейших сейсмических событий; многократное увеличение объема каталога сильных землетрясений; существенный рост ретроспективное™ в изучении сейсмичности территории; равнозначность палеосейсмической характеристики всех частей региона; работоспособность методики в энергетическом диапазоне разрушительных и катастрофических землетрясений, недоступном в значительной мере инструментальным методам ввиду краткосрочности наблюдений при редкой повторяемости самых сильных сейсмических событий. Существенным достоинством новой методики является шикая стоимость затрат на ее реализацию. Она складывается из затрат на содержание группы специалистов из нескольких человек, из стоимости пользования имеющимися фондами серийных, не специальных, а предназначенных для универсального народнохозяйственного и научного использования космо- и аэроснимков, из стоимости полевых заверочных работ, из стоимости весьма простой и дешевой дешифровочной аппаратуры и

оргтехники. К числу неочевидных достоинств новой методики относится ее работоспособность и эффективность не только в малообжитых слабоисследованных регионах (разд. 4.1), но и в таких, как, например, Кавказ, где она может выполнить роль средства для ревизии каталога палеосейсмодислокаций, устранения «лоскутности» информации и быстрого обследования имеющихся «белых пятен» (Белоусов и др., 1993). Достоинства новой методики исчерпывающе характеризует факт подтверждения прогноза 8-балльного землетрясения 1996 г. на шельфе Охотского моря, отмеченный во введении к данной работе (см. рис. 5).

Главным недостатком палеосейсмогеологической методики, не устраненным и ее новой, изложенной в данной работе, модификацией, является невысокая точность датирования палеосейсмодислокаций.

5.2. Перспективы совершенствования палеосейсмогеологической методики

Возможность повышения точности определения возраста палеосейсмодислокаций видится в опробовании растительных и иных остатков погребенных гравитационными дислокациями и отложениями подпрудных бассейнов седиментации. К сожалению, такое датирование связано с большими расходами на горно-вскрышные работы и бурение.

5.2.1. Оптимизация полевых палеосейсмогеологических исследований

Новая методика разрабатывалась автором параллельно с выполнением региональных палеосейсмогеологических исследований, и потому описание ее в данной работе соответствует уже пройденной стадии развития. Дальнейшее совершенствование ее представляется, в том числе, на пути оптимизации полевых заверочных работ посредством перенесения части их операций, выполняемых «в поле», на камеральный период. В соответствии с этим совершенно необходимым элементом палеосейсмогеологических исследований представляется тщательное предполевое картирование по космо- и аэроснимкам всех предполагаемых.палеосейсмодислокаций. На основе такого дистанционного изучения формируется перечень задач для полевой проверки, в

число которых помимо обычных полевых работ должно входить: 1) определение ключевых участков роя, в которых возможно выяснение вопросов связи и разграшгчения суброев; 2) планирование мест тестирован™ обвальных тромбов на петрографическое соответствие с их литосборами; 3) выделение объектов для опробования с целыо определения одно- или разновозрастности дислокаций в рос; 4) специальное планирование маршрутов фоторегистрации дислокаций, выполняемое с использованием топокарт, космо- и аэроснимков, включающее выбор точек панорамной, стсрсосконической и разномасштабной съемки, по месту и по времени с учетом обеспечения максимальной информативности, определяемой разными ракурсами и условиями освещения объектов. Специализированная полевая фоторегистрация, выполняемая с большим запасом, позволяет разрешать многие вопросы, неизбежно возникающие при послеполевом дешифрировании дистанционных материалов и уточнении результатов нрсдполсвого картирования.

Достижение дополнительного повышения информативности полевой фоторегистрации возможно в перспективе с использованием сверхлегких пилотируемых летательных аппаратов и радиоуправляемых средств аэросъемки. Весьма эффективным представляется использование для документации палеосейсмодислокаций портативных современных видеокамер. Причем технических проблем применения указанных средств в палеосейсмогеологии нет. Они имеют только экономический характер.

5.2.2. Системы космического стереоскопического наблюдения в реальном масштабе времени для палеосейсмогеологических исследований

Одной из важных сфер применения многоцелевых систем космического стереоскопического наблюдения в реальном маепггабе времени (СКСН РМВ) может быть палеосейсмогеология. Предлагаемая разработка СКСН РМВ, выполненная на уровне изобретения (Важе-нин, 19936), основана на представлениях о факторах формирования фототона космоснимков и о фотоландшафте (Важенин, 1993а, разд. 2.2). В состав таких систем включаются: 1) носители аппаратуры наблюдения - ИСЗ с круговыми, субполярными и/или геостационарными орбитами; 2) аппаратура наблюдения, обеспечивающая стереоскопичность изображений; 3) пункты наблюдения - орбитальные, наземные, стационарные и подвижные; 4) устройства записи изображений; 5) квалифицированные наблюдатели, работающие в дежурном и исследовательском режимах.

Основное назначение таких систем: 1) контроль и прогнозирование мощных природных и техногенных катастрофических процессов; 2) экологический мониторинг; 3) навигационное обслуживание транспорта; 4) информационное обеспечение устранения последствий стихийных бедствий и т.п. Повышение качества дистанционной информации с применением СКСН РМВ гарантируется непротиворечивым сочетанием в них рекордных технических характеристик известных современных съемочных и визуальных систем наблюдения из космоса. Преимущества СКСН РМВ перед съемочными системами применительно к задачам палеосейсмогеологии заключаются в определяемом только потребностями методики и не лимитируемом инструментальными факторами выборе масштабов и временных аспектов наблюдаемых палеосейсмодислокаций и в возможности многократного обращения к одним и тем же объектам.

6. ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ АВТОРА, ПОЛОЖЕННЫЕ В ОСНОВУ ДИССЕРТАЦИИ

1. Литосборныи бассейн н некоторые друше взаимосвязанные с ним понятия и их свойства // Основные направления развития геоморфологической теории: Тез. докл. к XVII пленуму Геоморфологической комиссии АН СССР. Новосибирск: ИГнГ СО АН СССР, 1982. С. 32-34.

2. Условия применения космических съемок в геоморфологических и неотектонических исследованиях // Тез. докл. т. VIII к 27-му Международному геологическому конгрессу. М.: Наука, 1984. С. 255, 256 (в соавт. с В.Н. Смирновым и C.B. Левашовой).

3. Литосборные бассейны и нх свойства // Основные проблемы теоретической геоморфологии. Новосибирск: Наука, 1985. С. 63, 64.

4. Лнтосборньш бассейн - средство анализа условий формирования россыпей // Концентрация и рассеяние полезных компонентов в аллювиальных россыпях: Тез. докл. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1985. С. 67-69.

5. Сейсмогенные формы рельефа в хр. Туманском (Сев. Прнохо-тье) // Количественная сейсмология и сейсмостойкое строительство на Дальнем Востоке. Южно-Сахалинск: ИМГнГ ДВНЦ АН СССР, 1985. С. 56, 57 (в соавт. с В.Н.Смирновым).

6. Использование космических снимков в геологических исследованиях. Ч. I. Физико-технические основы космической съемки: Препринт. Магадан: СВКНИИ ДВНЦ АН СССР, 1986. 44 с.

7. Применение аэрокосмическои информации в изучении эпицен-тральных зон сильных землетрясении Северо-Востока СССР // Аэрокосмическое изучение современных и новейших тектонических процессов. М.: ГИН АН СССР, 1986. С. 2, 3 (в coairr. с В.Н.Смирновым и С.В.Левашовой).

8. Результаты использования аэрокосмической информации при изучении неотекгоники и сейсмичности Сев. Приохотья // Использование аэрокосмической информации в геологии и смежных областях. М.: ГИН АН СССР: Тез. докл. Всес. совещ., 1987. С. 37, 38 (в соавт. с В.Н. Смирновым).

9. Изучение систем экзогенного рельефообразования с использованием понятия о лнтосборном бассейне // Экзогенные процессы и окружающая среда: Тез. докл. XIX пленума Геоморфологической комиссии АН СССР. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1988. С. 28, 29.

10. О роли сейсмотектонических факторов в формировании эрозионной и аккумулятивной морфоскульптуры // Там же. С. 29.

11. Палеосейсмодислокации Туманского хребта (Северное При-охотье) // Всесоюзная школа-семинар «Физические основы прогнозирования разрушения горных пород». Иркутск: ИЗК СО АН СССР, 1988. С. 2224.

12. Палеосейсмодислокации в горах Черского и нагорьях Северного Приохотья // Там же. С. 26-28.

13. О результатах натурного сейсмологического эксперимента // Развитие сейсмологических и геофизических исследований в Сибири и на Дальнем Востоке (памяти А.А.Трескова): Тез. докл. Иркутск: ИЗК СО АН СССР, 1988. С. 46, 47 (в соавт. с С.В.Мишиным).

14. Сейсмогеологаческое изучение » картографирование территории Северо-Востока СССР с применением аэрокосмической информации // Комплексное изучение и картографирование природных ресурсов Восточно-Сибирского и Дальневосточного экономических регионов с использованием материалов космических съемок. М.: ЦНИИГАиК, 1989. С. 65-74.

15. Методика сейсмогеологических исследований Северо-Востока СССР // Геоморфологическое строение и развитие зон перехода от континентов к океанам: Тез. докл. XX пленума Геоморфологической комиссии АН СССР. Владивосток: ТИГ ДВО АН СССР, 1989. С. 19, 20.

16. Геоморфологическое картирование с использованием аэрокосмической информации для сейсмогеологических исследований // Там же. С. 74, 75.

17. Сейсмоморфогенез Северо-Востока СССР // Там же. С. 141, 142.

18. Обвальные землетрясения как элемент сейсмической активности // Сейсмология и сейсмостойкое строительство на Дальнем Востоке: Тез. Всес. конф. совместно с VHI научн. сессией Дальневост. секции МСССС. Владивосток: ДальНИИ по строительству, 1989. С. 10-12 (в соавт. с C.B. Мишиным и В.Н. Смирновым).

19. О роли сейсмичности в формировании крупных горных обвалов // Тектонофизические аспекты разломообразования в литосфере: Тез. докл. Всес. совеш. Иркутск: ИЗК СО АН СССР, 1990. С. 128, 129.

20. Изучение неотектонических разломов и сейсмической активности Охотско-Колымского региона на основе аэрокосмической информации // Геология - мониторинг геологической среды - новейшая геодинамика: Тез. докл. Клайпеда; М.: Аэрогеология, 1990. С. 32-34 (в соавт. с В.Н.Смирновым).

21. О перспективах строительства ГЭС на р. Рассохе в хр. Арга-Тас: Препринт. Магадан: СВКНИИ ДВО АН СССР, 1990. 12 с. (в соавт. с В.М.Мерзляковым).

22. Развитие экстремальных геоморфологических процессов в сейсмо-опасных зонах Магаданской области // Проблемы инженерной сейсмологии городов и урбанизированных территорий: Материалы научно-практического семинара. Петропаиловск-Камч.; М.: ИЛ АН СССР, 1990. С. 94, 95 (в соавт. с В.Н. Смирновым и О.Ю. Глушковой).

23. Палеосейсмодислокации в сейсмическом поясе Черского // Сейсмологические и петрофизические исследования на Северо-Востоке России. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1992. С. 79-102.

24. Палеосейсмодислокации в Примагаданье // Там же. С. 102-120.

25. Seismodislocations in Northeast Russia //1CAM Abstracts: Anchorage, Alaska, 1992. P. 62.

26. Земля: взгляд сверху // Наука в России. 1993. N 3-4. С. 104-110.

27. Системы космического стереоскошгческого наблюдения за земной поверхностью в реальном масштабе времени для целен ко}ггроля и прогноза геоморфологического риска // Геоморфологический риск. Иркутск: ИЗК СО РАН, 1993. С. 24-26.

28. О принципах выявления зон повышенного геоморфолошческого риска на основе поиска палеосейсмодислокаций с использованием аэрокосмической информации // Там же. С. 99-101.

29. Зоны повышенного сейсмически обусловленного геоморфолошческого риска на Северо-Востоке России // Там же. С. 114-116.

30. Арманско-Бахапчинская зона повышенного сейсмически обусловленного геоморфолошческого риска // Там же. С. 116-118.

31. Сейсмоблоки как генераторы сейсмически обусловленного геоморфологического риска // Там же. С. 101, 102 (в соавт. с C.B. Мишиным).

32. Presumed seismic dislocations from the 1851 Yama Earthquake, Northeast Russia // ICAM Abstracts. Magadan, 1994. P. 123.

33. Swarms of paleoseismic dislocations in Northeastern Russia // ICAM Abstracts. Magadan, 1994. P. 123, 124.

34. Сейсмически активизированные и иные литосборные бассейны // Генезис рельефа / Тез. докл. Иркутского геоморфологического семинара. Иркутск: ИЗК СО РАН, 1995. С. 64-66.

35. Сейсмоблоки как один из источников энергии рельефообразова-ния // Там же. С. 67-69.

36. Сейсмоблоки как генераторы сейсмического излучения // Геофизические модели геологических процессов на Северо-Востоке России. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1996. С. 34-51.

37. Землетрясения Магаданской области. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 1997. 44 с. (в соавт. с С.В.Мишиным и Л.В.Шарафутдиновой).

оглавление

1. ВВЕДЕНИЕ........................................................................................3

2. ОСНОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ

НОВОЙ ПАЛЕОСЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МЕТОДИКИ.....8

2.1. Известная палеосейсмогеологическая методика......................>8

2.2. Представление о фотоландшафте............................................11

2.3. Представление о литосборных бассейнах...............................14

3. НОВАЯ МЕТОДИКА ПАЛЕОСЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ...........................................................................17

3.1. Предпосылки для синтеза новой методики..........................17

3.2. Алгоритм новой методики......................................................19

3.3. Отличия ново» методики от традиционной.........................20

3.4. Признаки и критерии для выявления и генетической интерпретации дислокаций.........................................................21

3.5. Обвалы как компоненты и индикаторы роев палеосейсмодислокаций...............................................................24

3.6. Анализ формы гравитационных дислокации........................25

3.7. Анализ литосборов и обвальные тромбы..............................28

3.8. Сейсмоблоки .............................................................................30

3.9. Полнота выявления палеосейсмодислокаций

и древних эпицентров.................................................................34

3.10. Достоверность генетической интерпретации палеосейсмодислокаций ...............................................................36

4. НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ

НОВОЙ МЕТОДИКИ.....................................................................38

4.1. Краткое описание выявленных и изученных

палеосейсмодислокаций в сейсмическом поясе Черского.......39

4.1.1. Пояс палеосейсмодислокаций Черского........................39

4.1.2. Североохотоморский пояс палеосейсмолислокаций .....41

4.1.3. Арманско-Бахаичннская и Ямская зоны иалеосейсмо-

дислокаций.............................................................................46

4.2. Закономерности строения и размещения иалеосейсмо-дислокаций....................................................................................48

4.3. Новая методика морфоструктурного анализа с использованием палеосейсмогеологических данных.............................52

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................53

5.1. Достоинства и недостатки новой методики..........................53

5.2. Перспективы совершенствования палеосейсмогео-логнческои методики...................................................................54

5.2.1. Оптимизация полевых палеосейсмогеологических исследований............................................................................54

5.2.2. Системы космического стереоскопического наблюдения в реальном масштабе времени для палеосейсмогеологических исследований........................................................55

6. ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ АВТОРА, ПОЛОЖЕННЫЕ

В ОСНОВУ ДИССЕРТАЦИИ.........................................................56

ВАЖЕНИН Борис Павлович

ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИ ПАЛЕОСЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В СЕЙСМИЧЕСКОМ ПОЯСЕ ЧЕРСКОГО

Специальность 04.00.01. - общая и региональная геология

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Редактор Важенин Б.П.

Компьютерная верстка Литвиновой Л.А.

Подписано к печати 28.10.1997. Формат 60x84/16.

Объем 3,54 усл. иеч. л. 3,82 физ. иеч. л. Заказ 32. Тираж 100.

Отпечатано в Межинститутском полиграфическом отделе Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. Магадан, Портовая, 16.