Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Кинематические особенности распространения сейсмических волн и вопросы выделения потенциальных очагов сильных землятресений Узбекистана

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Кинематические особенности распространения сейсмических волн и вопросы выделения потенциальных очагов сильных землятресений Узбекистана"

к*

\ I у" АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ СЕЙСМОЛОГИИ им. Г. А. МАВЛЯНОВА

На правах рукописи

Садика Рита Петровна

ШЕУАТИЧЕСКЖ ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

СЕГ.СМ1ЧЕСКИХ ВОЛН И ВОПРОСЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ГОТЕЩМЛЪНЫХ ОЧАГОВ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ УЗБЕКИСТАНА

Специатькость 04. 00. 22 - Геофизика

АВТОРЕФЕРАТ

дкссорг^даи на соискание ученой степени кандидата Физико-математических наук

ТАШКЕНТ _ 1994

Работа выполнена в Институте сейсмологии mt Г. А. Мав-лянова АН Республики Узбекистан

Научные руководители: доктор физико-математических наук, проф. X. У. Артмсоз

доктор геолого-минералогических наук А. Р. Ярцухамадов

Официальные оппоненты доктор физико-математических

наук. проф. Б.II Кардояйз

кандидат фи&ико-математических наук М. Т. Усианова

• Ведуяая организация: Ташкентский Государственный Университет

Зашита состоится " декабря 1994г. в 14.00 час.

на заседании специализированного Совета Л 015.07.21. в Институте сейсмологии (700128. Ташкент. Ц-12. ул. Хуршида. 3).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института сейсмологии им. Г. А. Ыавлянова АН Республики Узбекистан.

-é<

Автореферат разослан " CJ " ноября 1994 г.

Ученый секретарь спец,

совета д. ф.-м. н. npo'í- Т. У. Артиков

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Среди ряда причин, снияавдих качество нормативных карт сейсмического районирования, в числе главных -неравномерная и недостаточная изученность сейсмичности, активной тектоники и современной геодинамики, отсутствие надежных методоз выделения мест, оценки величины и повторяемости максимальных зозмохкых землетрясений, недостаточный учет геолого-тектони-ческмх критериев сейсмичности.

Поэтому при составлении новой, карты общего сейсмического ; ^Зонирования С ОС'?), работа над созданием которой ведется большим коллективом сейсмологов Академий наук стран СНГ в рамках Программы 2. 2 "Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии", большое внимание уделяется как уточнен;*»» и унификации исходных сейсмологических данных, так и разработке принципиально новых методоз изучения структуры региональной сейсмичности и выделения потенциальных очаговых зон (ПОЗ).

О нессзериенстзе карт сейсмического районирования территории Узбекистана, особенно ¡такого и-западных его регионоз, свидетельствует возникновение в 1976 г. крупнейшк 9-10 балльных Газ-лийских землетрясений в б-балльной зоне действующей в то время нормативной карты ОСР Узбекистана. Накопленный к настоящему времени сейсмологический материал позволяет по-новому оценить сейсмическую опасность Узбекистана. Однако, неоднородность и не-унифишрованность каталогов землетрясений зноэь мояет привести к искажениям представлений о структуре региональной сейсмичности и ее сейсмическом потенциале.

Цель работы. Выявление кинематических особенностей распространения сейсмических волн, выделение потенциальных очагоз сильных землетрясений в Узбекистане и в сопредельных районах и оценка кХ опасности на блигайшее время.

В соответствии с этим решались следующие задачи:

- выявление закономерностей распределения станционных и очаговых кинематических поправок к годографам с целью уточнения параметров очагов землетрясений;

- на основе унифицированных данных исследовать структуру

сейсмичности террк--оркн Ун>акистаьа и сопредельных регионов и пкяпктв упсфядочокьоогь 2 ос раопродолспки;

- исследоьать пространственно-временное распределение реальных и потенциальных очагов крупных землетрясений (М^б.О) Узбекистана и сопредельной территории с целью оценки и картирования сейсмической опасности.

Научная новизна. Разработана методика оценки и картирования станционных и очаговых поправок к кинематическим годографам, обеспечивавшая повышение надежности каталогов землетрясений;

)

-выявлено начало упорядоченности в преимущественных мезкэпи* центральных расстояниях между землетрясениями различной интенсивности;

- на основе решеточной модели сейсмичности выявлены вероят- • ные потенциальные очаги сильных землетрясений Узбекистана и сопредельных регионов.

Автором закидается:

- методика уточнения местоположения очагов землетрясений с помопг>ю станционных и очаговых поправок;

- унифицированный каталог сильных (М >, 5.0) землетрясений Средней Азии и Казахстана (с участием представителей других республик) и выявленные новые сейсмические эффекты;

- развитие и практическое применение методики выделения потенциальных очагов сильных землетрясений (на основе решеточной модели) на территории Узбекистана и сопредельных регионов.

Практическая ценность. Составленные (под руководством и при непосредственном участии автора) каталоги землетрясений Средней Азии с !й,0 и Узбекистана с ¡>'¿2,5, используются в сейсмологи* ческой практике. Метод и составленные схемы потенциальных очагоь землетрясений с №6,5 для Средней Азии найдут применение при выделении зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ) вместе с другими методами при составлении новой карты сейсмического районирования, расчете сейсмической активности различных районов, инженерно-сейсмологических расчетах, прогнозировании землетрясений. |

Апробация работа Основные результаты отражены в 27 научных статьях, в том числе в пяти коллективных монографиях, а также в 11 научных отчетах. Они неоднократно докладывались на Всесоюзных и Региональных симпозиумах, конференциях, работах совещаниях и научных семинарах в различных организациях (Ташкент - 1958-1994; Дуи-лабе-1983,1985: Боржоми-1987; Долинка (Кыргызстан)-1989; Мое-

гсза -1991-1992; Бишкек -1991-1992; Новосибирск- 1991; Алма-Ата -1992, Ашгабад,1994).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы об-щкм объемом 125 страниц, 9 таблиц и 36 рисунков, библиография -201 наименован!:?.

Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям д. ф. - м. н. проф. Т. У. Артикову и д. г.-м. н. А. Р. Ярмухамедозу за консультации, критические замечания и моральную поддержу, а такяе член.-корр. АН ?Уз. проф. 3. И. Уломову, к. ф-м. н. А. И. Захаровой, проф. Е В. Кондорской. д. т. н. Л. М. Плотниковой, к. ф-м. н. И. В. Яковлевой, д. г.-м. н. проф. Р. Н. Ибрагимову, к. ф-м. н. М. Т. Усма-нсвой за критическое обсуждение отдельных разделов и помесь з работе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Глава 1. Годографы сейсмических воля и модели развития сейсмических процессов

Первая глава является з основном обзорной, где дана краткая история развития исследований по составлению годографов сейсмических золя и их улучшения на основе учета различных факторов, а такле проанализированы работы по сейсмичности, базирухетеся как на континуальных, так и на дискретных моделях.

'оставление годографов сейсмических вели для земного пара л отдельных регионов ведется на протяжении всего накего столетия с привлечением все более новых и полных данных о параметрах сейсмических событий и скоростных характеристиках среды. Для Средней Азии составлено пожалуй наибольшее число годографов для разных районов. Они разделены автором на локальные (дл_: прямых волн Р и 5 до Д-200км), а такте региональные с градацией и без градации по глубине для прямых (Р,3), рефрагированных в "базальте" (Р*. 3) и головных ( ?, 5} волн (до Л- 700-800км).

Сопоставление годографов и анализ районов их применимости позволили в первом приближении разделить территорию Средней Азии на два региона, в калдсм из которых для оперативных целей можно испсльзорать один годограф.

HpiiS-teuefîîte вычислительной ?е,1ЙШ обработал ддудетрясе-

ний привело к составлению целого ряда программ для ЭЕМ различного уровня, что повысило оперативность, точность определения и позволило получать ряд дополнительных параметров очагов землетрясений (невязки времен пробега, зпицентральных расстояний, кз-жуцжся скорости, их отношения, азимуты и так далее). Они в свою очередь-дали возможность, учитывая невязки времен пробега в зависимости от различных факторов, уменьшить погрешности определена параметров очага и составлять более кондиционные каталоги землетрясений.

Для территории бывшего СССР составлены такие единые каталоги, опубликованные в 1981г., одновременно с составлением карты ОСР-78. Поэтому расчет параметров сейсмичности наг унифицированном материале и до единой методике не проводился.

Первый этап работ, которые ведутся уте ряд лет по составлению новой карты общего сейсмического районирования Северной Евразии. заключается в унификации сейсмологического и тектонического материала.

Следующий этап состоит в расчете параметров сейсмичности и включает как континуальные подходы, развиваемые далее последователями Ю. а Ризничеккс. так и основанные на иерархических дискретных моделях геофизической среды, предлагаемые М. А. Садовским, В. С. Писаренко, К И. Уломоеым и другими. а И. Уломовым предложена фрактальная решеточная модель очаговой сейсмичности, в основу которой "положены адекватные представления о геометрическом и энергетическом подобии в иерархии слоисто-блокового строения литосферы, самоподобии сейсмических явлений, а такяе приуроченности разноранговых очагов землетрясении к пересечению соответствующих межблочных швов, вдоль которых перемещаются волны напряжений и деформаций, создающие в дизъюнктивных узлах зацепы, концентрации и сбросы упругих напряжений" (Уломоз.1893). фрактальная (дробная) размерность модели отражает слоисто-блоковое строение земной коры и всей литосферы, при которой геоблоки группируется по рангам, примерно удваивая свои размеры в плане и по глубине. Временной саг ресетки определяется повторяемостью максимального землетрясения за период одного его цикла

йта модель позволяет по иному подойти к проблеме оценки »чксимильвых ьооыояиых землетрясений, их повторяемости и место-голс:йа:-:ия потенциальны;', сейсмических очагов , получить численные г.н&чек :п ряга параметров, таких как размеры очагов, областей,

ответственных за них, преимущественные межзпицентральные расстояния, периоды повторяемости событий разного ранга в одном и том хе узле (У.г.омов.1е90). А. Р. Ярмухамедов (1987,1988, 1993) впервые подтвердил эту модель на основе морфотектонического районирования Средней Азии, выделив разноранговые тектонические узлы и сопоставив их с сейсмическими структурами (очагами разномагнктуд-ных землетрясений - современных, исторических и древних).

Нам предстазляется целесообразным и перспективны;/ опробиро-вать решеточную модель на наиболее полном материале по сильным землетрясениям Средней Азии и возможно развить ее дальсэ з части поиска новых потенциально опасных мест возникновения землетрясений с использованием ыорфоструктурных и других данных для более обоснованного выделения зон ВОЗ и будущей карте общего сейсмического районирования Северней Евразии. Представляют несомненный интерес и разрзботки по методике оценки периодов повторяемости сейсмических событий з узлах репе-тки и вероятности их возникновения на ближзйсие годы по сейсмологическим (Уломов,1988,1993), а также геологическим данным (Ярмухамелоз.1993).

По первой главе сделаны следующие выводы:

- для расстояний 100-4С0км целесообразно определение координат очагов землетрясений проводить по наиболее приемлемому годографу с учетом поправок к нему;

- поправки можно получить только ка основе анализа больной статистики кинематических невязок,. рассчитанных на ЭЕМ. возможно разделить вклад в невязки различных факторов, наиболее значимые из которых - условия в районе сейсмических станций, очага и вдоль трассы. Это позволит получить более точные координаты гипоцентров и, следовательно, каталоги землетрясений.

- дискретные модели развития сейсмического процесса могут позволить выявить потенциальные очаги будущих крупных землетрясений при создании приципиально новых карт .Чтах.

Глава 2. Кинематические особенности сейсмических волн • на территории Восточного Узбекистана

Во второй главе показана возможность уточнения положения очагоз землетрясений с помощью учета влияния скоростных характеристик е районе очага, станции и вдоль трассы. В Средней Азии необходимость в этом назрела давно, так как использование не

полных республиканских гетей сейсмических станций и различны* годографов приводило к неоднозначности 2 определении коордунат очагов землетрясений и их "миграции".

Автором разработана методика оценки и картирования тических поправок к региональным гогографау, позволяющая получать координаты эпицентров землетрясений с погрешностью ганкой., а иногда и меньшей, чем при применении Tpefvxaaero социального расчета локального годографа.

Методика состоит из следующих этапов:

- выбор оптимального годографа, дгазего гучаух. схпдаюгть данных;

- оценка влияния на кинематические невязки эяипектэальксго расстояния, станционных условий, очагоиос услсвкй;

- оценка точности определения координат очагов с учетом поправок.

Методика отрабатывалась на сейсмологи'-:еском матери«? Восточного Узбекистана tyv39*-42,5*c. s., -74* в. д.), для которого рассчитаны региональные годографу для трех типов сейсмических волн и имеется большая статистика определенных с по:?стгю ЭЕЫ координат очагов землетрясений, позволяющая количественно оценить расхождения между годографами и получить кинематические невязки. Вило выбрано 200 наиболее точно определенных координат очагов землетрясений ¿¡того района Они просчитаны по годографам для Лркташсентского района. Ферганской долины, системы Чат-кзльских хребтов и построено три карты среднеквадратичных пог-реиностей определения координат по плоезда. Оказалось, что для территории всего Восточного Узбекистана наименьшую погрешне-ть дает Приташентский годограф, использование которого моико считать первым этапом уточнения. Так гак строение земной коры различается по выбранной территории, следухжий этап заключается в оценке ■ скоростных характеристик путем анализа индивидуальных станционных невязок Fi - Rí, где Fi -истинное расстояние от зхти-цектра до станции, a Ri - рассчитанное по годографу. Положительные значения невязок свидетельствуют о больших эпицентральных расстояниях и скоростях сейсмических волн на пути очаг-станция, отрицательные - меньших по сравнению с выбранным годографом. В них присутствует как случайная составлявшая, не иревьщаицая обычае 3 tai, так и систематическая, зависят от ряда факторов (эпицектральное расстояние, скоростные характеристики среду х

;>*<*<>!••- ст2";та, о".ага и ягл далее).

Яг ной зависимости невязок с? зпии-л'т.г-я-ого расстояния не гбнзони сказаись г пределам сдувших погрешностей.

л нет-язч'.; для ¡садс;! огйс>.даоской станции, были лоотрос-нк -тр/вне чх распределения» полу-'екы средние значения для г»- ь'к":, к^гваккь» автором станционными поправками, и другие пэра-'етры ("дисперсия, частость,коэффициент ассим-пстрни и т.д.). На основе их анализа станции разделены на дзе группы? бпл-го и «-:нее надежные. Первой свойственны меньше величины средни:-; поправок, стандартных отклонений и больше частости по срз5Иа'{^ со гтсрой, для которой целесообразно использовать станиной»» попоагки -ля уточнения подоигния гипоцентров землет-ряоегки.

Исключив ><■* каждой станционной невязки полученную вьзе поправку, оценено также влияние условий в районе очага Для этого Сила построены кзк при оценке годографов карты очаговых поправок для 11 с»йгмичргк:'х .гганаий. где каждому эпицентру приписывалась голгчин.. чнно'-'атпчеокой невязки за вычетом средней для этой птакэт г::.: ад к::. Чартк оказались сильно дифференцированными, но «сисгл •.?• 'Л'".' г'глзк гтагши, для которой она построена, ззб-;г-дк аул.: значения очаговых поправок, ".о является г.сл:;--. тоге, что статшекньв поправки действительно учп-

тквагт "С.ЛОРНП г районе станции.

Гчс-'."»":;^ нспгачск, превкпзкпие *3км, видимо характеризует [гуч°>ггг'."-г ■-:.:? аномалии в очаговых зонах и их следует уч;гтызать "Г" "гсч •'/•ни" координат очагов землетрясений. Контрольный .-^х-ч-гт ЮГ- со&ггр с учетом егш'циошшх и очаговых поправок дает зк-тсксс уточнение положения счага, близкого к полученном затем по пол'/ой систем?! наблюдений и годограру района очага.

Пуью'руя по П'оглди как значимые (>3кы) так и все очаговые поправки, построены 3 сводные карты:

а) поло.гительшк очаговых поправок (> Зкм);

б) отрицательных (< -Зкм);

в) интегральных зон кинематических аномалий разного знака.

Окапаюсь, что зоны положительных аномалий, выделенные по

треп и более станциям, расположены в основном на окраинных частях района, а отрицательные - на юге и востоке. Третья карта, гд-э суммированы значения со всех 11 карт, дает распределение зон аномалий разного знака, и хотя абсолютные значе-

- 10 -

ния невелики, но тенденция их расположения, вытекаюцего из первых двух, заслуживает внимания. Еесь район оказался разделенным на три крупные области, ориентированные в северо-восточном направлении. Центральная - является областью отрицательных аномалий, периферийные - положительных, которые на крайнем северо-востоке сливается. Их простирание согласуется с направлением переходной от орогена к платформе зоны. Среди многих причин, влияющих на расположение таких зон, заслуживает внимания напряженно- деформированное состояние среды, связанное с накоплением и сбросом напряжений в них.

Исходя из существующих з настоящее время моделей подготовки землетрясений и оценок периодов их повторяемости-были проанализированы расположение наиболее крупных (¡¿>х7.0) землетрясений в районе и его окрестностях а также времена кх возникновения (более слабые события расположены хаотично). Очаг Чаткальского 1946 г., Хаитского 1949 г. землетрясений располагается в зоне отрицательных аномалий. Сада же можно отнести и находящиеся вблизи границ района исследована Каратагские 1907 г. и Сарезское 1911 г. события. Все они произошли до периода, за который построена карта 1£^ркансуйское 1974. г. и Алайское 1978 г. землетрясения, возникшие позднее, находятся в зоне положительных аномалий.

Один из возможных вариантов объяснения этой ситуации заключается в том, что среда раздробилась и ещз не восстановила своп прочностные свойства, о чем свидетельствуют отрицательные аномалии и меньще скорости сейсмических волн. Периоды, необходимые для "залечивания" земной коры по многим, в то:,; числе и нагим оценкам исчисляется первыми сотням;', лет. Зона положительных аномалий видимо связана с накоплением напряжений я подготовкой землетрясений. Еа востоке эта разрядка уже началась Уаркансуйсккм 1974 г., Алайским 1974 г. к. возможно. Сусамыреким 1092 г. землетрясениями. Это позволяет также предположить, что в очаговых невязках присутствует кроме стационарной также переменная составляющая, которая как и параметры сейсмического режима, видимо зависит от фазы сейсмического цикла, в которой находится среда.

Ш второй главе сделаны следувшие выводы:

- для всей территории Восточного Узбекистана наиболее приемлемым является годограф Приташкентсксго района;

- использование полученных станционных.■ поправок значимо, угочняе? параметры гипоцентров землетрясений;

- замечена взаимосвязь времени зсэиикисуогпя наиболее круп-ых землетрясений со знаком кинематических аномалий в районе их чатов.

Глава 3. Унификация каталогов землетрясений и вопросы определения параметров сейсмичности

Третья глава посвящена трудоемкой работе, проводимой авто-■01.: при тес ной координации с коллегами из нашей республики и оседких государств СНГ, по составлению регионального унифициро-;акного каталога землетрясений Средней Азии и Казахстана для поучения на его основе и по единой методике параметров сейсмич-!ссти, основанных на континуальных концепциях, а такяе оценок :епсмической опасности по новым оригинальным подходам для даль-¡ей^его их использования при создании карты сейсмического райо-¡ированнл Нейтральной Азии. При составлении каталога землетрясе-у/.Л Узбекистана с К>8,б за 1955-1930 гг. выявлены и исключены зе'.Зкн, дубли, взрывы- и прочее. При согласовании в пограничных гайонау с данными соседних государств з случае необходимости сокращались к сейсмографа;.!, бюллетеням и переопределений координат очагоь. При этом привлекалась разработанная автором методика уточнения координат эпицентров с учетом кинематических поправок. Результаты оказались близкими к полученным по полкой системе наблюдений и годографу района очага.

Таким образом, для региона Средней Азии составлен в ункфи-итротшом едином формате согласованный между соседними государства;.« клталог землетрясений. . •

Дя* наиболее сильных событий (1^4.8) автором (такяв совместно с большим коллективом соисполнителей) в результате тесного сотрудничества с научно-методическим центром (КФЗ РАН) и сейсмологическим! организациям! среднеазиатских государств составлен, согласован и утвержден каталог землетрясений в пределах всего регионального листа N 2, границы которого даны в "Программе исследований по изучению сейсмичности и сейсмическому районированию Северной Евразии'ЧМ. 1992) и 'значительно превосходят территорию нашего региона..

Составленные каталоги необходимы для расчетов традиционных параметров сейсмичности а крупных регионах по единой методико. Кроме того, для .чатах исследований в очаговых зонах с позиций

, - 12 -дискретного вроавлешк сейгкк'шясгв необходима лааОодее пашк к точная ик&риацкя о параметрах птицоктров, особенно крупных.

Построенные на оског.е ртях двух кзталсгог клрть. эпицентров отражают сейсмическую обстановку « еьояь кругла». сейсмотектонических зон, протягивающихся далеко за пределы собственно Средней Азии. Наиболее сильными землетрясениями на карте четко трассируется основные сейсмотектонические структуры, а более слабыми -структуры низшего ранга, которые признается многими геологами и геофизиками (Крестников.1992; Ярмухамедов, 1988; Ибрагимов,1989).

Для более строгого анализа распределения сейсмичности были проведены по специально разработанному алгоритму и составленной программе расчеты расстояний между землетрясениями Центральной Азии с V. >. {",0, квантованными через 0,5 М за 1955-1992 гг. , когда их координаты определялись белее точно. В работе впервые показано существование упорядоченности в межэпицентоальнкх расстояниях. Она начинается для событий с .4-5,5, ко белее строго - для М-6,0. Сами га величины преи;.гу:;естве!шю: можэпицентральких расстоянии очень близки к полученным в работе Е И. Улсмова (1933).

Отсутствие упорядоченности дл.т событий с U ч< 5, С вид*:;-" связано с «злыми величинами таклх расстояний, соизмеримыми с погрешность» определения координат и рядом других причин. Поэто-;.у д.1 я кнх проверка на случайность рг.спределе-клд провзд^яа на базе -хата-зга землатрлоенпй Узб^зютгла с помс^ьв критерк3 Морн-Ci.-:!vx.-:r.!;b, что 85.» ссбют.й иивзг сг-лоинссть к г, .чг.ирув-и. то-есть С-одаагл часть гем»т?ясеиаа Узбекистана Ыми.:::.--вяаач-: crcoi;. Рг-.?;кг сводкой ;: ягслс." шх< mpr :;:глос

очагев и ак?.лкз нгог.-сЗни их фоновых значений ьыявклк соответствие кежду толажай сейс;па;:т;1в:-:ого слоя кавбольтаз: значениями пзотнссти не. сходной карте. Pro гпгволя-т утверждать, что области поььезкяьз; значений плотности и сейкггаскэй актиг-иости связаны с большим объемам, вовлеченным в сейсмическую активизацию.

По третьей главе сделаны следу)хз:е выводы:

- составлены в мапиночитаемой форме унифицированные каталоги ьемлегрясений Узбекистана с М >/ 2.5 и Центральной Азии с М >,.4.8 совместно с соисполнителями из соседних государств;

- на основе созданного каталога выявлена упорядочен нося-;, ь ме жз п ице кт ра ль к ых расстояния); да очагов ыш fctv^IbaVvlaft

Центральной Азии. Начиная с М-5,5-5.0 существует упорядоченность ' ' . в преимущественных межэпипентральных расстояниях (МЭР).

- выявлены признаки группируемости землетрясений, показана связь толщины сейсмоактивного слоя с уровнем сейсмической активности на территории Узбекистана.

Глава -i. Потенциальные очаговые зоны сильных землетрясений

Четвертая глава является заключительной. Применение методи-,л: л'чЭР для большого региона, соизмеримого с областями, ответственными за крулнейп:е землетрясения, стало возможьа! после составления каталога сильных землетрясений а пределах листа N2, указанного в предыдущей главе. Эа основу взяты карты очаговой сейсмичности, построенные отдельно для землетрясений с М-7,5; 7.0; 6,5 с охватом Со„ее дробных значений в пределах до i 0,2 II Для меньших энергий - зто лишь наиболее сейсмоактивные зоны с достаточной плотностью зшщепхров. Iii каждой карте в соответствии с методикой из центров известных очагов радиусам!, равными соответствующим преимущественным межэпицетральным расстояниям, методс:л оасечек выделялись по трем и более реальны!« очагам области, где с заданной вероятностью могут возникнуть такие землетрясения. Развивая далее эту методику, с учетом прогнозируемых очагов первого сага ("ближайшие соседи" - модификация ПОЗ-1) осуществлялась подобная процедура и выделялись очаги второго шага (ПОЗ-2) на всей плогади. безотносительно к сейсмодине-аментам и другим упорядоченным структурам сейсмичности. В них затем вводились коррективы с учетом простирания известных сейсмоактивных зон.

Таким образом построены три карты, на которых выделены зоны ПОЗ-1 и ПОЗ-2 для очагов с магнитудой 7,5; 7,0; и 6,5 соответственно. Это позволило на основе только сейсмологических данных по методике МЭР наметить новые места, где могут происходить землетрясения указанных магнитуд. Они показаны вместе с происшедшими очагами на сводной прогнозной схеме Мтах. Это три потенциальных очага с М-7,5 на востоке Южно-Тяньшаньской сейсмоактивной зоны, в Гилдукуие, Юхном Памире и три - да платформе, один из которых располагается к западу от Ташкента. Для Ы-7,0 зоны Пг"3 выделяются также и в Центрально-ТяньсаньскоЯ сейсмоак-

- и -

тявлой зоне. Вольная часть ПОЗ с М-6.5 расположена довольно равномерно в орогашой va:,?K Средней Азии. Кз сопоставления расположения зон ПОЗ с зоно.ш ВОЗ, показанными на карте ОСР-78, явствует, что большинство происшедших очагоЕ (03) и-50% зон ПОЗ совпадают с зонам; ВОЗ, остальные расположена в новых местах. Отличие схемы Umax, построенной нами по дискретной модели, от прежних карт Кп-лх состоит в значительной ее дифференциации к сокращении площадей возможных Mrax. Bee это свидетельствует о необходимости внести в зоны ВОЗ определенные коррективы при составлении новой карты ССР Северной Евразии.

Представляло интерес сопоставить касу схему с результатами А. Р. Ярмухам?дова, подученной на основе морфоструктурного анализа. Проводилось сравнение со схемой морфоструктуршлс узлов разного ранга, составленной на основе дискретных концепций, к оценивалась степень их корреляции. Принималось. что ПОЗ совпадает с норфоструктуркимп данными, если в пределах его доверительней области расположи узел соответствующего или более еысокого ранга. Оказалось, что-70% зон ПОЗ согласуется с принятой нами вероятностью 0,7 с морфоструктурными узлами.

Землетрясения меньших энергий были использованы в областях, ответственных за подготовку крупных землетрясений, для оценки периодов их повторяемости.

Данная методика вместе с традиционными подходами была опробована при более детальных работах в районе псс; Улугбек для комплексной оценки наиболее опасных мест и периодов повторяемости сильных землетрясений. В дополнение к указанным вьппе зона* ПОЗ с 1М3.5-7.5 удалось выделить и значительное их число для М-6.0 в центральной и юго-восточной части района, для меньшей энергии - лииь в областях концентрации очагов такой силы. Сопоставление с сейсмогенными зонами, выделенными в последние годь в Средней Лаки большим коллективом сейсмотектокистов (Р.ЕИбрагимов,. 0. К Чедия и др.). дает-60% корреляцию с зонами ПОЗ. Следовательно. большая часть зон ПОЗ не противоречит и сейсмотектоническим материалам.

Анализ макросейсмического материала по этой и сопредельно? территории позволил Е.И.Соколовой (1994) рассчитать осредненные зависимости затуханий балльности с расстоянием и построить теоретические изс.сейстн для событий с М>,5.0. Они применены нами дл* выделенных зон ПОЗ разной энергии и тех реальных событий, дл?

ксторых отсутствуют макросейсмические сейп'чкя. Совместно с наблюденной какросейсмикой это позволило полнить для Восточного Узбекистана схему, на которой выделены зоны возможной максимальной балльности. Отличительной ее чертой от существующей карты ОСР является значительное число "пятен", где возможна большая интенсивность, но существует и обширная территория с интенсивностью 7 и более бачлов, где по нашим данным она может быть намного снижена.

Нормированием по среднегодовому числу событий с М»5,5 и площади, ответственной за землетрясение с М-7,5, R И. Уломовым получены для такого события з Средней Азии периоды повторяемости 250+50 лет, что на порядок меньше традиционно принимаемых значений для "сотрясаемости".

Мы также для Восточного Узбекистана построили график повторяемости нормированием на область, ответственную за максимальнее наблюденное здесь Чаткальское землетрясение 1946г с М*>7,5, из которого периоды повторяемости получились равными для М<=7,5 -300 лет, 7,0 - 110 лет, 5,5 - 50 лет, 6,0 - 16 лет. 5,5 - 6 лет I! 5,0-2 года, что близко к наблюденным периодам для М .< 6,5 и полу чае исходя из пространственно-временной решеточной модели сейсмичности. Таким образом и по традиционным критериям получаются периоды повторяемости в каждом узле порядка 300 лет. Учитывая же время возникновения конкретного сейсмического события, можно оценить вероятность его повторения на исследуемый период времени.. Следовательно, чем больший срок отделяет нас от момента проксседсего землетрясения, тем более опасной становится его очаговая область. Это тем более относится к зсипм ПОЗ. в каторих у нас восбсе нет сведений о происшедших событиях.

По четвертой главе сделаны следукчще выводы:

- развитие и применение методики ЮР по зволило выделить пд территории Средней Азии новые места, где могут происходит:» землетрясения с М - 6,5-7,5. Из них 60-70Х совпадает с тс-рритпж-л-ыи, выделенная; по морфоструктурным и сейсмотектоническим дай-

НИМ;

- предложен способ уточнения периодов полтора-: мс-.гги .-•••>•-летрясекий;

- получено поле возможного макросейемич-кжсто г» «;.* происшедших к будущих очагов, отличающееся "пятнау;'" бол:-тенонв:-го?и от действующей карты сейсмического гл'-ки;. •.:

однако выделены также области, где интенсивность может быть намного снижена

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных многолетних исследований, анализа собранного уникального по своему масштабу сейсмологического материала и представлений о дискретно-непрерывном протекании сейсмических процессов получены следующие основные результаты:

1. Разработаны рекомендации по выбору наиболее приемлемых годографов для малых и больших регионов. Показана правомочность использования Притаккентского■ годографа для Восточного Узбекистана.

2. Исследованы станционные и очаговые поправки для сейсмических станций Узбекистана. Уточнены координаты ряда очагов землетрясений. Отмечена связь изменения знака кинематических аномалий со временем подготовки или последействия крупных землетрясении.

3. Составлены (с коллегами из сейсмологических организаций среднеазиатских государств) унифицированные каталоги сильных землетрясений Средней Азии ( М > 5,0) с исторических времен по 1990 г. и Узбекистана с М 2.5 за 1055-1990 гг. На их основе выявлены новые сейсмические эффекты ( упорядоченность в межзпи-центральных расстояниях сильных землетрясении и их группируемое-" ь).

4. На основе усовершенствованной методики "преимущественных мс-^о'.шцгнтргльных расстояний" с привлечением морфстектснических данных построена прогнозная схематическая карта будущих очагов сильных землетрясений Средней Азии, проведены оценки возможного в них макросейсмического эффекта и периодов повторяемости сильных землетрясений Восточного Узбекистана. Впервые построена единая карта макросейсмического эффекта от прошедших и будупих землетрясений.

По теме диссертации опубликованы следующие работы: 1. Атабаев X А. , Атабаеза М. К., Фалина Р. И и др. Раз-лнйские землетрясения 1976 г. Инструментальные наблюдения в ближ:ей зоне. М.: Наука, 1983, с. 25-34.

Дшузаков К. Д., Нурмагамбетов А.. Фадина ?. И Оол^я

характеристика сейсмичности Тянь-Шаня . Проблемы прогноза землетрясений на территории Тянь-Шаня. (Тезисы докладов 1-го Ка-захстаноко-Китайского симпозиума). Алма-Ата, 1992, с. 55-56.

3-12. Землетрясения Средней Азии в 1967 -1976 г. Л: Наука, 1970-1920 гг.

13. Матасова Л.И,Фадина Р. П. Поле очагов землетрясений . В кн. Сейсмичность территории Узбекистана. Ташкент: ФАН, 1990, с. 63-95.

14. Фадина Р. П. Программа определения гипоцентров землетрясений в Узбекистане на ЭВМ "Минск-2", Узб. геол. и. N4, 1968, с. 66-68.

15. Соколова Е. И. Фадина Р. П. Каталог и параметры сильных землетрясений Узбекистана за историческое время. В кн. Сейсмора-йочирование и долгосрочный прогноз сейсмической обстановки. Т. 1 Прогноз сейсмической опасности Узбекистана. Ташкент: ФАН, 1994, с. 240-257.

16. Уломов В. И., Фалина Р. П. .Ярмухамедов А. Р. Плотность вероятности местоположения очагов землетрясений в Узбекистане. Тезисы докладов Всесоюзной школы-семинара 5-14 сентября 1989г. Геолого-геофизические исследования в сейсмоопасных зонах СССР. Фрунзе: Игам, 1989, с. 140-141.

17. Уломова Н. В., Фалина Р. П., Меркулова Т.П. Оперативное изучение сейсмического режима афтершоков Газлийских землетрясений с целью их прогнозирования . В кн. Сейсмологические исследования в Узбекистане, Ташкент: ФАН. 1979. с. 64-74.

18. Фалина Р. П. К вопросу об определении координат гипоцентров землетрясений на ЭВМ. В кн. Сейсмология и сейсмогеология Узбекистана. Ташкент: ФАН. 1971. с. 31-36.

19. Фалина Р. П. Программа определения координат очагов землетрясений. В кн. Параметры землетрясений и очаговых зон Узбекистана. Ташкент: ФАН. 1973, с. 5-13.

20. Фалина Р. П. О выборе оптимального годографа для Восточного Узбекистана. В кн. Новые данные по сейсмологии и сейсмогеологии Узбекистана. Ташкент: ФАН. 1974, с. 57-66.

21. Фалина Р. Е Оценка станционных и очаговых условий и увеличение точности определения координат очагов землетрясений ■ Узбекистана. В кн. Сейсмологические исследования в Узбекистане. Ташкент: ФАН. 1979, с. 136-139.

22. падина Р. П. Кинематические невязки и неоднородности

верхней мантии в районе слпщентральной области Разлийских землетрясений. Тезисы до»иадов всесоюзного совешния16-18 мая 1985 г. Ташкент: ФАН, 1985, с. 23-24.

23. 'Каина Р. Е Сравнение сейсмического режима афтераоков Газлийских землетрясений 1976 и 1984 гг. В кн. Газлийскке землетрясения 1976 и 1984 гг. Ташкент: ФАН, 1986 , с. '209-213.

24. 5адина Р. IL Рой Папских землетрясений 1984 г. В кн. Папские землетрясения 1984 г. Ташкент: САН, 1986, с. 55-57.

?■ 5. Фалина Р. П. Сейсмический режим очаговой области Пами-ро-Гиндукушеких землетрясений. В кн. Сейсмогеодинамика области перехода от орогена к Тураяской плите. Таыкент: ФАН, 1986, с. 48-53.

26. фздииа Р. П. Плотность вероятности местоположения очагов крупных землетрясений. В кн. Сейсмичность территории Узбекистана. Таикеит: ФАН, 1990, с. 279-285.

27. Фадика Р. Е , Ярмухамедов А. Р. Прогнозирование местоположения очагов крупных землетрясений в Средней Азии. В кн. Сейсморайонпрование и долгосрочный прогноз сейсмической обстановки. Т. 1 Прогноз сейсмической опасности Узбекистана Ташкент: ФАН, 1994, с. 113-119.

СЕЯСШК ТУЛУКИ ТАР^АЛИШИНИНГ МАХСУС ККНБМАТИК ХУСУСИЯТЛАРИ ВА КУЧЛИ ЗИЛЗИЛА БУЛШИ МУШШ БУЛГАН ХУДУДЛАРНИ АН5С$ЛАШ ШкШОШМ (УЗБЕКЙСТОН ЬШСОЛИДА).

Диссертацияда Республика худудида еейсмик тул^н тар.^злиш-нииг кинематик хусусиятлари урганилгая ва улар асосида тулфп годографлари текширилган. О^илона годографни танлаш усули яра-тилган.

Янги кучли зилзилаларнинг мукаммал жадвали тузилган ва ула| асосида янги сейсмик зффектлар анифтнгая.

йунингдек, зилзила учо>$лари "оралигидаги масофа" усулин такошллашткриб сейсмик ва морфоструктура маълумотларидач фойда ланган ^лда булкши мумкин булган ута кучли зилзила учог^лари улардан ^осил булипи мумкин булган силкинишлар, ^айтарилиш дав рини аншугавчи усуллар яратилган, ^амда мое хариталар туэилгак.

- 19 -

KINEMATIC PECULIARITIES OF SEISMIC WAVE PROPAGATION AND DETERMINATION OF POSSIBLE STRONG EARTHQUAKE

SOURCES OF UZBEKISTAN

. Puprose of the study is to investigate kinematic peculiarities of seismic wave propagation, determine possible strong earthquake sources in Uzbekistan and contiguous territories and estimate their hazard in the near future.

Catalogues of earthquakes of Uzbekistan and contiguous territories and kineratic characteristics of seismic waves were the initial material.

Recomendations for the most reliable hodograph.choice were working out; possibility of local Tashkent hodograph use for Eastern Uzbekistan was shown.

Unified catalogues of strong earthquake of Middle Asia (M>5,0) from historical period to 1990 and of Uzbekistan (M>2.5) from 1955 to 1990 were worked out; new seismic effects (regulation in lntereplcentral distances and grouping of earthquakes) were worked out on the basis of the catalogues.

Prognostic schematic map for future sources of strong earthquakes of Middle Asia with estimation of macroseismic effects and recurrence of periods in them was worked out on the basis of improved method of "primary interepicentral distances" with the use of morphotectonic data