Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Сейсмический режим и зоны долгосрочного прогноза сильных землетрясений на территории Таджикистана и прилегающих областей

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Сейсмический режим и зоны долгосрочного прогноза сильных землетрясений на территории Таджикистана и прилегающих областей"

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН Р,Т1$СТИ|У7| СЕЙСМОЛОГИИ им. МАВЛЯНОВА Г. А.

На правах рукописи

УДК 550.34

АЗИЗОВА АДОЛАТ

СЕЙСМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И ЗОНЫ ДОЛГОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ТАДЖИКИСТАНА И ПРИЛЕГАЮЩИХ ОБЛАСТЕЙ

Специальность 04.00.22 — Геофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ТАШКЕНТ - 1993

Работа выполнена б Институте сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН Республики Таджикистан.

Научный руководитель: доктор физико-математических паук, члеп-корреспондент АН Республики Таджикистан К. М. Мирзоев.

доктор технических наук Л. М. Плотникова,

кандидат физико-математических наук, доцент X. Атабаев.

Ведущая организация: Институт Геологии и Геофизики АН Республики Узбекистан.

Защита состоится 11 ноября 1993 г. в 14 час. на заседании специализированного Совета по Геофизике Д. 015.07.21 Института сейсмологии имени Г. А. Мавлянова АН Респ. Узбекистан (700128, Ташкент, Ц-12, ул. Хуршида, 3).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института сейсмологии имени Г. А. Мавлянова АН Республики Узбекистан.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Автореферат разослан « /") »

1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор физико-математических наук

Т. У. АРТИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Высокая сейсмичность территория Таджикистана, ограниченность площади пригодной для строительства городов и промышленных объектов определяют исключительно жесткие требования,к обеспечению сейсмостойкости сооружений, ра- • циональному распределению и планированию индустриальных и трудовых ресурсов в республике. Одним иг; этих требований является создание б,олее точных научно-обоснованных методов и корт сценки сейсмической опасности исследуемой территории, которые учитывают особенности проявления сейсмического режим;.'.г> пространстве и зо времени., . •

Для построения карт сейсмического районирования используют долговременные "средние характеристики сейсмичности", т.е. исходят из постулата о стационарности сейсмического процесса за длительные периоды времени. Однако реальный сейсмический процесс проявляется как случайными, независимыми между собой событиями, так и последовательно связанными толчками, к числу которых относятся афгерпгаки сильных землетрясений, форток;*., рои. Он имеет как долговременную стационарную, так и переменную составляющие параметров во времени и может быть представлен как совокупность двух основных процессов..

Исследования показывают, что групповых, последовательно зависимых землетрясений насчитывается около 60% от общего ч^сла толчков, т.е. процесс группирования землетрясений чг.ляетск одним из важнейаих фактороз прострьнственно-временного распределения землетрясений и неучет этого влияния при изучении сейсмического резотма ведет к искаженному, представлению сейсмической опасности исследуемой области.

Важное значение в задачах сейсмического районирования плге? оценка ширина сейсмогенкых зон для землетрясений разного энергетического уровня (предельные границы возникновения зеклетр:!-сени" разных классов), от которых зависят пределы распространения сейсмической балльности. Картирование грутсзых взаимосвязанных землетрясений разного энергетического уровня позволяет более обоснованно определять границы возможного их зоз-нккисвения.

¡3 последнее год-;.: активно разрабатываются карты долгосрочного прогноза наиболее вероятных мест возникновения в будущем сильных землетрясений, что является важным и перспективным .. направлением развития методов сейсмического районирования. Одним кз способов составления таких карт является выделение участков сейсмического затишья в пределах однородных сейсмо-генньтх зон. Карты интенсивности группирования землетрясений в пространстве» и во времени также позволяют выделятз места наиболее вероятного возникновения сильных толчков.

Актуальность теш кандидатской диссертации определяется валкостью решения вопросов, связанных с надежностью параметров сейсмического режима при составлении более точной карты сейсмического районирования, а также необходимостью совершенствования методики сейсмического районирования.

о •

диссертационная работа связана с выполнением ряда заданий и тем координационного плана Госкомитета Совета Министров "" 0:ваего СССР по науке и технике по проблеме "Сейсмология и сейсмостойкое строительство" за 1981-1985 и 1986-1990 гг. и выполнена на базе ¿кспериментального материала, полученного в Институте сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН республики Таджикистан. Использовались каталоги землетрясений территории Таджикистана и прилегающих районов за 1955-1990 гг. и более ранний период (с 1895 г.) в пределах, согласованных со Есеми республиками Средней Азии и Казахстаном, координат."

Цель исследований. Определить оснсзные закономерности и особенности проявления группирования землетрясений Тадкикис- • тана е »пространстве и времени и на их основе составить карту наиболее вероятных мест возникновения сильных землетрясений на ближайшие года. Создать базовую оскоеу учета группирующихся землетрясений для сейсмического районирования.

г:!дя решения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- ввести з практику исследований новую методику выделения групповых землетрясений в пространстве и времени и выделить групповые землетрясения территории Таджикистана;

- внедрить програюг/ выделения групповых землетрясений ка ЭВМ;

- рззработать и внедрить прегражу построения карт групповых землетрясений;

- изучить закономерности группирования землетрясений Таджикистана в пространстве и во времени; *

- составить карту долгосрочного прогноза землетрясений на основе интенсивности группирования.

Методика исследований. Групповые землетрясения выделяются по новой методике ккрзоева Н.М., основанной на принципе несоответствия распределений последовательности землетрясений в пространстве и во времени случайному распределению Пуассона, в которой з отличие от ранее разработанной, критический параметр группирования по расстоянию не зависит от площади исследований. Методика исследований применялась как для всей территории Таджикистана и прилегающих районов, так и для основных зпицентральнкх зон.

Научная новизна. Впервые для территории Таджикистана и конкретных зпицентральнкх зон применена новая методика выделения групповых землетрясений. На основе большого экспериментального материала за длительные интервалы надежных инструментальных наблюдений уточнены основные зоксномерности группирования землетрясений разного энергетического уровня и выявлены особенности возникновения сильных толчков с фор'локами.

Составлен ноеый уточненный взриадт прогнозной карты опасных участков возможных будущих землетрясений на основе карт интенсивности группирования.

' Определены границы возникновения взаимосвязанных землетрясений в основ;штс эпицентральнух зонах Таджикистана для разных уровней энергетических классов, которые использован-; для определения границ сейсмогенных зон.

Показано, что -ременные вариации угла наклона графика повторяемости землетрясений во всех эпицентральных зонах значительно грезссходят сг..бкя их определений и не связаны с вре-

конными нарушениями стационарности сейсмического режима, т.к. объединение групповых землетрясени.. по энергии в единичные . события не уменьшает этих вариаций. Показано, что вариации угла наклона графика повторяемости у ■ в области подготовки сильных, землетрясений не связаны явно и однозначно с моментами их возникновения. ,,

достоверность полученных результатов определяется использованием большого объема экспериментального материала,'полученного из кателогов землетрясений с I8S5.no 1990 гг. с учетом сроков представительной регистрации землетрясений для каждого энергетического класса и устойчивостью' критериев группирования землетрясений за длительные (более 10 лет) срс- " ки наблюдений. '

Подезляо^ее большкнст« сильных землетрясений с 5,5 за. последнее го,пи произошло в пределах участков'ожидаемых соба- •. т',:й нч корте долгосрочного прогноза..

Практическая ценность. Выявлены закономерности группирования землетрясений в пространстве и времени. Границы взаипо-. действия землетрясений разного энергетического уровня в пределах опкцентрольшх зон использованы для.выделения основ!шх сейсмогенных зон территории Таджикистану. Данный подход можег' быть использован для выделения сейсыогенных зон в других сейсмоактивных районах. Полученные результаты используются дня составления новой уточненной нормативной карты сейсмического -районирования территории Таджикистана. '

Карта долгосрочного прогноза землетрясений территории Тад- ■ янкис-таю '^пользуется республиканским комитетом по чрезвычайном ситуациям. % "•■.-'.'■

Апс~5г тип работы, публикации. Основные результаты исследований '.¡з.-.о^е.1^: з 7 научных статьях, в 'научно-исследовательских бТчетах я заслуживались на научных се:.".-.нарах отдела'*" .. : <*нйсмологии 7.:ссс,. института физик» Земли. РАН, :.1е:?дуведомст- ' . ¿екногЬ согст*/ по сейсмологии и 'сейсясстсйхэму 'строительству

(МСССС) и на всесоюзных созезданиях по сейсмическому' режиму и сейсмическому районированию (Душанбе. 1983; 1986; Ккгиноз, 1984; Фрунзе, 1935; Москва, 1982, 1963, 1984).

Обтаем и структура работы. Диссертация ссстскт из введения, четырех глав, заключения- и списка использованной литера-2 туры общим объемом 173 страницы. Те;-ст сопровождается четырьмя таблицами и 53 рисунками. Слисок использование?, литеоатуск содс-ргхит 145 наименований.

Автор благодарен научному руководителю, доктору 5изико-математ/.ческих наук, член-корреспонденту АН республики Таджикистан 'Лирзоезу К.И. за помощь и консультации в ходе подготовки работы, заз. лабораторией А11СИ Еибарсозой Д.Г., заз. лабораторией ЗТ Сзи^йдсеой Л.Н., а токке сструдьикам лаборатории сейазрпюсги ТИССС за составление программ и коксщь в расчетах' к обработке большого количества экспериментального материала на ЭВМ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I. Общая характеристика сейсмичности территории Таджикистана

'в первой главе диссертации дается общая характеристика геологического строения, сейсмичности, а также краткая историк развития сети сейсмических наблюдений на территории Таджикистана и прилегающих областей.

Первые систематические сведения о сейсмичности Таджикистана начали собираться в начале 20-х годов, а первые сейсмичее-кие станция на территории республики были установлены в 40-х годах. По мере развития промышленности республики, в связи со стровтечьством на реке Захш каскада электростанций сеть сейс-.-.",;че;;-:;•!>: наблюдений расширяется и к настоящему времени на территории Таджикистане она состоит из 35 сейсмических станций. Сеть позволяет определять координаты наибольшего числа землетрясений для Душанбино-Захшского района с точностью до + 5 км i: для территории Таджикистана с точностью дс + 25 км.

Зслкдствие неравномерного распределения сейсмических станций, землетрясения Таджикистана имеют неодинаковую представительность для разных районов. Надежные данные о сильных землетрясениях с К >15 имеются с 1895 г., для. Кг 14 с 1927 г., для^ К V К-: с 1934 г. Регулярный сбор инструментальные данных о землетрясениях с К?10 ведется с 1955 Наиболее низкий энергетический уровень представительных землетрясений с Н = 6,6.соответствует Ду'каИбико-Гармскому району с 1959 г., а с 1955 г. представительными на этой территории были землетрясения с К = 7,0. Для районов крайних юго-западных и юго-восточных частей"' исследуемой территории землетрясения с К = II нельзя считзть представитель!«.':;'.. Дли or.sjc' частей регисно предста зательными грля:отс( ос'/лстуьсения сК = 12 (Михайлова P.C., Зурмс Ф.Н.).'

Зс? землетрясения Таджикистана разделяются по глубине очагов на болыгни группы: керозчо - в основном с очагам;-»- до 45-50 км, т.п. з пределах земной корч' и более глубокие - с. с-дрем;» с? СО го 4С0 км.

Все глубокие землетрясения сконцентрированы г Памуро-Гнн-дукушскоГ. зоне. Ежегодно в этой зоне регистрируется скило 2000 лодкоровых землетрясений с К>8, причем представитель -ньгми для этой зоны являются землетрясения с 10.

В настоящее время не вызывает сомнения тот факт, что очаги сильных коровых землетрясений тяготеют к линиям активных в новейшее время глубинным разломам (Губин И.5., Захаров С.А., Ибрагимов Р.Н., Бунэ В.И. и др.). Поэтом}-, наиболее опасными явлыэтоя долгохивущие тектонические нарушения, способные генерировать сильные землетрясения. К этим разлома?/ на исследуемой территории большинство исследователей относят Гиссэро-¡{оюзаальский, Етао-Фергански", Дарваз-Каракульскии, Ц^нтраль-но-Памирский, Бартанг-Пшартск-лй, Илякско-Захискии, Альб.урз-Мормульский (Бабаев A.M., Бархатов Б.П., Губин И.Е.', Ибрагимов Р.Н., Захаров С.А., Лысков Л.М. и др.).

Таджикистан представляет собой регион с неоднородной сейсмичностью. Наиболее сейсмически активной является Южно-Тякь-Шаньская эпицентральная зона, которая протягивается с запада на восток вдоль Гиссаро-Кокшаальского и Илякско-Вахшского разломов, уходя далеко на восток га пределы Таджикистана. За период с I8S5 по 1992 гг. в этой зоне, зафиксировано 24 землетрясения с К в 15, 7 землетрясений с К = 16 и 2 землетрясения с К = 17.

По своей активности зона условно подразделяется'., на дге подзоны: западную и восточную. Наиболее активна восточная часть. Здесь произошли такие крупные зе!ляетрясенчя как Гарм-ское IS4I г. с К = 16, Хаитекое 1949 г. с К = 17, Улугчатское 1955 с К = 16.

Западный участок также неоднороден и подразделяется кл северную и южную части. Северо-западное ответвление зоны протягивается вдоль юкке: .склоноз Гиссарского хребта до эпг.цент-рал^чой зоны Каратагского землетрясения 1907 г. с К = 17, одного из катастрофических землетрясений Таджикистана и сосед- . него. Узбекистана.

Юго-западная ветвь входит в состав территории Таджикской депрессии и землетрясения в этой части зоны характеризуются

избслыюй глубине« зэлеженкя и локальным характером разрушения. Золя в северо-западной части зоны известно землетрясение с к 8 7,3 (Каратагское), то в Таджикской депрессии землетрясения с ¡1; 5,3 не квблюдалксь.

Вторая пс значимости активная эпицентральная зона выделяется вдоль Дарваз-Каракульского разлома. Ска наиболее активная в пезерс-востояноп части, где практически сливается с Юкно-Тянь-Шаньской зпицентральной зоной з районе северного Памира.

Значительное скопление числа эпицентров наблюдается и на территории Памира, причем наиболее активной является ее центральная часть. Здесь произошли такие крупные землетрясения, как Сарезскэй 1911 г. с К = 17 и Каракульское 1963 г. с К = 16.

3 северной части исследуемой территории выделяется еде одна эпицентральная зона - Ютао-Ферганская, простирающаяся с запада на восток вдоль Е^чо-Фергансксго разлома. Только за последние годы здесь произошло два крут ляс землетрясения -Исйарикокс^ 1977 г. с К = 15 и Кайраккумское 1955 г. с п --Впервые детальные исследования сейсмичности на территории Таджикистана (Душанбино-Захщского и Гармского районов) были гтро в о день в работах Таджикской комплексной сейсмологической экспедиции и »тратсны в монографии под редакцией д).3.?кеки-"гя-гс {ГУ^О). 3 последу.-:".:'" /, систематическому изучению сей:-г:.:-:сского рекимз территории республики посвящено много работ (Еунз Б.П., Ганский З.К., Каток А.П., Цамгдалиее Ю.А., Уир-осоп К.!.:., м:;:са.йтов£ Р.С., Кулагин З.К. и др.). Исследования полгали, что сейсмический ре:ккм непостоянен зо'нремени и "рост^анстг.е, что сильно отрашется, з частности, на параметры* повторяемости. Значительные йзонации £ при исследовании сейсмического режима территории Таджикистана были получены п работах лагок А.П., Гайскогс З.Н., Мирзоева К.м. 2с:.' аг-торы показали, что сейсмический, процесс мскно предета-вить ка;. совокупность двух процессов: простого или стапионар- . неге. со^таьлеькогс. независимыми землетрясениями, подчиняющимися Пуассон?, и более сломног?, составленного взап-

'СВязакнкми, т.е. групповыми, землетрясениями на соне ста-.онарного. Групповые землетрясения составляют значительную 1сть от общего "пела тоячков - около 60%, т.е. процесс грул-¡рования является одним из.валкей^их факторов пространствсн-)-временЕ0Г0 распределения землетрясений.

&

' . Глава 2. Методика выделения последовательных взаимосвязанных очагов землетрясений

Во второй главе описываются существующие методы выделения рупповых землетрясений к-"методика, используемая в данной ра-зте как по-зременнсму критерии, так я по пространству.

3 настоящее время существует лнегообразие методов по" эя-злекпю .групповых землетрясений (Каток А.И., Гайский В.Н., орозик Н.С., Гусев-А.А., Кейлнс-Борок З.К., Зклькоеич 2.5., амэнобродскяй;А.Г., Прозоров А.Г., Прохазкова Д., "порог.*: ъ., ¿гДсо:.' о. и др.). Имевтся работа по выделенхь и изучения pyrmosirx землетрясений v в регионах Сродней Азуи: Угбокиаа-е - Усманова ¡,'¡.T., Туркменистане - ?зрркев 5.С. Каждый из тих методов, безусловно,' имеет свои особенности и недостатки.

3 дайкой работе по выборке групповых землетрясений Тадти-истана была использована методика Мирзоева К.М., которая-сс-овака на независимой -заборке критеркез групп по пространству времени.

На первом этапе К.й.Мирзоезь'м в качестве основы была выб-ана методика Катек А.П., которую удалось применить не только . временному, но и к пространственному критерию. Показано.что ерояткссть случайного образования грулгх; д&г-та из двух еобы-v.P. либо по пространству, либо по времени, с учетом везникно-енИ? лскнкх групп при заданна ;-ритер:-:ях, не превышает аели-:и:»--- p¿ 0,03. Вероятность случайного аозкгановеиия л:-?бьхе 5 л и-:гйтих толчков одкезрехекно и по■пространству и по «р«»уо.-к ü.'?st ете иеньтуз величину. 3 эту методику вначале б.-'ла ззлз-:ена зависимость ?г:'.-.*!те-;и.т го расстоякию от гкссадк вг:5орки, •sk как rija расчете критического параметра учитывались

средния'расстояния между последовательны?.«! землетрясениями,чтс естественно приводило к зависимости значения радиуса группирования ст размера исследуемой площади. Но как показали исследования, зависимость £ч> от размера исследуемой площади не столь существенна, так как подавляющее число землетрясений группируется уже в пределах расстояний первого десятка километров и увеличение радиуса группирования не влечет за собой эгаеткогр увел» чокая числа группирующихся толчков. Но тем не менее птт. зависимость имела место и для ее исключения был саз-рсбота:: новый пе;гход на основе анализа распределений чисел ' иегду послздо. е.тельными толчками.

Известно, что при случайном возникновении событий распределение числа nst> с расстоянием û ßi между последовательными событиям:; для простых форм площадей типа круга или параллелепипеда п-.гьет нсболь'лой ман.имум, близкий к радиусу круга или соеднем..- значению двух сторон параллелепипеда. Следовательно, сели землетрясения были бы случайным и независимыми событиями, те распределение л fi i мехду последовательными толчками дсетт'г-гт <л.:лп бь: иметь некоторые максимумы з диапазоне расстояний близких среднему значению сторон исследуемой площади.

*

Былс исследовано распределение числа последовательных друг за другом землетрясений, возникающих в пределах 0-10, 11-20,. 21-20 и т.д. километров для всей территории Таджикистана. Ока зн'ось, что четко выделяются аномалии числе толчков в предела расстояний до.50 км, причем, с увеличением энергетического класса максимумы распределений несколько смещаются s сторону увеличения й fi . Эти максимумы распределений значительно отстоят от среднего значения размера сторон исследуемой площади террите Таджикистана, что говорит о том, что землетрясения пропета:-л•"'..т собой взаимосвязанные события, т.е. группируются в про;0едт< 50 км не случайно'.

Так;:о распределения ¡aß ме?ду последовательными толчками были построен-: ;:ля основных зпицентральн:'х зон Таджикистана для земл^ер-тсонпй с K^IOtId. *

Критические ль ре метры группирования по зременн таюке кожне

егчнить• нс-пгсгс.дствc>ï:¡о из экспериментального материала при' » ' \

гоетроении графика распределения чисел проасяугкоз ¡псж только между теш парами последователь»« гемпетр-гсен;!!*., котс-рие произошли в пределах критических расстопнк£ мс^д-, ни:.-/, т.е. д. ¿и I

Например, для Южного Тянь-Еаня основное число промежутков времени между парами последовательных событий на расстоянии & Я-ф происходит з пределах менее 10 сут. При этом около 6С/£ групповых землетрясений группируются уже в пределах 6 сут. Чтобы установить насколько очот промежуток времени близок к критерию группирования Ткр, использует "горой способ, описанный в работе Кирзоева К.1.1. ранее, для выделения и обработки групповых землетрясений Тад-«>.-/.стана был разработан специальный пакет, состоящий из п.«геч самостоятельных программ:

7г. К МП, 6 ЯII РЯД, ПА РР, К ИТ г

Эти лоогрзжк состввяявт микрскаталог для исследуемой гоки, считают критические параметра группирования, выделяют групповые землетрясения, рассчнтызавт матрицу интенсивности группирования для составления карт долгосрочного прогноза и строят карты групповых землетрясений.

Глава 3. Статистические закономерности группирования корозых землетрясений Таджикистана и прилегающих территорий

3 главе исследуются общие статистические закономерности групповых землетрясений Таджикистана и прилегающих территорий, вариации угла наклона графика повторяемости землетрясений и графика повторяемости групп в интервалах разной длительно.":/;. Расематтл 1ваются вариации графика повторяемости ^ в облает/: подготовки 16 сильных землетрясений Таджикистана за 1955-1390:' ,£пя проведения анализа характера группирования землетрясений в пространстве и во времени для более детального исследования были выделены четыре зоны, которые являются наиболее ангинными... 1>шс--ТякьчКаньская, д>яно-йерг»ясхая, зона Памира и Северного Афганистана. Для калдой гоны построены карты группе—

■ ■ ~lz~ ■ '

вых землетрясений в зависимости от уровня энергии с К; 15 ; К>10. Анализ данных карт показал, что цепочки взаимосвязаг •кых землетрясении трассируют в виде полос.вдоль зон крупны: разломов, причем по мере-исключения землетрясений низаих классоз, от;: полосы сузеются, стягиваясь все ближе к линия; разломов. Получено, что инрина полосы групповых: эпицентров Южного Тянь-Шаня для К^15 составляет около 20 км, а для К' 10 она достигает уме 80 км. Для »>-:;но-Оерга'нсксй зоны -для К; 15 г;ирина полосы составляет около 20 км, а для землетрясен; более низших классов с'К^Ю томе, как и для Ккного Тянь-Еаня, находится в пределах 75-80 км. То есть ыирина зоны взаимосвязанных,землетрясений зависит от класса рассматрив-емы>: толчкоз: чем вкге класс,., тем уже зона, где они возник: ют. Сильные землетрясения происходят в ограниченных- зонах пространства. Этот результат очень вамен для задач сейсмич! кого районирования, так как может служить критерием для оцг •як ашрины сейсмогенных зон для землетрясений разного'онерт-; ^ичесЗогс^уровня, ст которых зависят пределы распрссррансн; сейсмической балльности. •

По цепочкам взаимосвязанных землетрясений мокно судить i только о пирине, ко Teisce о длине и, направлении эпицентрал; ных зон известных и скрытых под осадочным че;слом, крупных р: ломов. Эти данные совместно с геологическими сведениями мз? не ¡кп'.олъсезсть для выделения и' уточнения злина, ширины и простирания сейсмогенных зон. •

Если ~ глицентуалькых зонах Kh-.чого Тянъ-Ианл к Южно-Зер-ганской к.-.ррззленле, длина и ширина (для сильных землегряс* !■:•.") ■ га:» взаимосвязанных землетрясений приблизительно, соответствует сейсмсген-'Ь'м зонам, то на "территории Памира карт; на насколько сложнее. По картам взаимосвязанных землетрясе: на ллмпре рыделеыы три зоны: Каракульско-Сарезская, Занч-Ai байталу:кая и зон:: Изктрп.гс'кзгс Памира. Заселенная на.\т. Kai кульоко-Сарезская зона ззаиюегязгнкух очагов землетряеени! имеет строго субмери'дxÜK-icе направление вдоль'73° . Б.д.-

3 г.--г?е нсслед\ч>тся 5зг-::ши;: угла наклона графика nosroi емсстп з-м-е-рясе-ин и графика позтордемсстп групп ¿' инте^

"валах разной длительности. Значения неличич j по всем землетрясениям за малые промежутки времени йспшш&вг значительные' вариации, причем учет- групповых землетрясений и эб-ьедгнэ-ние их по энергии в-единичные комплексные события не способствует уменьшению вариаций J'. По-зидимому, эти вариации

связаны не только с нарушениям! сейсмического режима и возникновением афтериоков и роев землетрясений, а имеют более глубокую причину и определяются конкретным состоянием неоднородности и напряженности среды за даншй проме>:суток гфемени. Диапазон вариаций величин ¡f г. графиков повторяемс.а/и групп сх. уменьшается при постепенном увеличении сроков наблюдений и для 0CH0Ef3"x зякцнктральных зон территории Таджикистана стабилизируются примерно к 10 гсдг.н наблюдений.

- При экстраполяции линий грпфика повторяемости по всем землетрясениям у, по комплексны« событиям оба графика стыкуются на энергетической уровне,, повторяемость которого на обоих графиках одинакова. Энергетический класс в точке пересечения обоих графиков ио?.;ет косвенно свидетельствовать о том, что он является максимально возможным для рассматриваемой зоны. Установленные таким путем К^1 для основных эпицентральных зон Таджикистана и при^егйю;дкх территорий близки, значениям К«»/, установленными по комплексу методов. ' . - . 5 настоящее время сложилось довольно устойчивое убеждение, что перед сильны« землетрясением в области его под'-'этакки величина / уменьзаетсяС G.Д. Виноградов,А.П.Каток, В.АЛама-дглкев, К.И.Кузнецова, П.СЛумилика, 'H.A. Белова, Г.А. Соболев, М.Т. Усмансза и др.), поэтому было проведено более детальное исследование вариаций наклона, графика повторяемости f непосредственно в области подготовки сильных землетрясений Таджикистана на безе больного числа землетрясений. За период пред-'старательной регистрации землетрясений территории Таджикистана с K^'IQ. с 1955 по 1990 гг.. здесь произошло 16 корозых зем- . летрясений с К5=15. Для выборки размера области подготовки-, сальных землетрясений учитывались плошада распространения .афтерзоксв, надежность сл^едэлекйя ^елйЗкяи 'ц к влияние соседних сильных землетрясений. 3 го же время, полагая, чго э.

подготовке наиболее сильных землетрясений могут участвовать-боссе обширные зоны, было рассмотрено такме изменение / до и после сильных тслчксв в пределах всей площади территорий ряда сейсмоактивных зон. При сопоставлении годовых вариаций величины J- в сейсмоактивных зонах Таджикистана с моментами возникновения сильных землетрясений, какой-либо определенной закономерности в изменениях величины ¡f' даже перед самыми сильнш«: землетрясениями не обнаруяено, так как аналогичные и противоположные изменения происходят и в другие периоды времени, не связанные.с сильными толчками. 3 областях подготовки всех 16 сильных землетрясений Таджикистана было проведено исследование величины ^ , нормированной по площади. (1000 км4-) и времени (один год) с учетом ошибок определений' за весь период до и весь период после сильного землетрясения, а также по трехлетним срокам наблюдений со сдвигом в один год. Величина j .определялась преилуцветгешо' по 10*12 энергетическим классам. Более сильные землетрясения привлекались к"расчЗтам^лизь в том случае, если их число было не менее'двух. 3 анализу привлекались лишь те значения ^ , ошибки в оп2)е- ' делении которых не превышали величины 0,04. Полученные результаты также не показывают какой-либо закономерности в изменениях j- • перед сильными землетрясениями. Таким образом, как показали анализы всех полученных представительных данных,

с-

еуть'ствусди.! пзр>:зцки величины угла наклона грай-па повторяемости землетрясений в зонах подготовки 16 сильных землетрясений Таджикистана, не связан?: явно с подготовкой сильны-; толчков. 3 то к- оремд, надо отметить, что в работе Нумнлинсй A.C. Белской »:t. А., Кузненогой K.Ü. для региона Камчатки, где материал г наиболее представительны надежны, были получены аналогичные результаты, хотя вкбо/-ы сделаныч'кные. По-видимому, ьск-гикнове»ло сильного- землетрясения в напряженной среде яв--ллгтея не только следствием постепенной консолидации среда ;; . укрупнения относительно однородны:-: учзсткоЕ пазкшзкной :сон-

H-nj-^eKif! в процессе подготовки магистрального -/лрь;-:, что долине;.приводить к уменьшения величины J , не такт.-.у г следствием слу^йнсго благоприятного расположения -

множества небольпах очагов предельной концентрации напряжений среды вдоль крупного 'разлет, что таке.е может приводить к возникновению магистрального разрыва.

Глава 4. Долгосрочный прогноз сильных толчков по 49

интенсивности группирования

Четвертая глава диссертации посвящена вопросам долгосрочного прогноза еемлетряеений и некоторым статистическим закономернее тям проявления форпюкез.

Дается краткий обзор работ, посвященных долгосрочному прогнозу (С.А.Федотов, З.К.Кулагин, К.М.Мирзоев, А.С.Малемуд, Р. С. Михайлов а, 3.П.Бука, К.Вебср, В.И.Кейлкс-Есрсн, А.О.Гвиаи-они, А.И.Горн-кол, Г.Д.Нпаури, Е.Я.Рашдман, А.М.Садовский, 0.А.Карпухина, Н.Н.Регнцкая и др.) и опистеается методика выделения мест наиболее вероятного возникновения сильных толчков з зонах взаимосвязанных землетрясений на осноье анализа карт интенсивности группирования.

Для построения карты интенсивности группирования эпицент-ральная зона разбивается на ячейки с размерами сторон в одну десятую долю градуса и коэффициент группирования подсчиты-вается в каждой ячейке как отношение числа групповых землетрясений к их обцему числу. Градация коэффициента интенсивности группирования была выбрана для трех уровней: 70% ¡£. к £1С0%, 50%169%'и -0?» ^ к ¿49%. Первый уровень, где коэффициент группирования имеет максимальное значение,.относится к участкам произошедших сильных землетрясений с большая числом аф-•тер'лсков и сильные события в ближайаие годы здесь ¡лзлоьерокткы. Смль.тые зо землетрясения еле,чует ожидать э местах слешей нн-тенси-ностн группирован;:? в пределах относительно однородной эпицектрэльной зоны, где возликеят препмут.ессЕОнно с,-;;:к очные землетрясения, либо небольшие группы роен. При сто:.: нъду ::»:еть г виду, что одиночные землетрясения на чр&ях сейсмоактивных зон, где напр.тчи.-ку. то,™;.' недостаточно высоки, свидетельствуют о у.^нолиг.-юсти .•; ее этих участках и происхождение сильных

землетрясений здесь также маловероятно. Но если одиночные землетрясения происходят внутри зон кру -шх разломов, то они свидетельствуют наоборот о высокой степени концентрации напряжений в этих участках, что может .привести к возникновению там сильного землетрясения. В данном методе;одиночные толчки на кар-. т«х интенсивности группирования подчеркивают зону будущего очага сильного землетрясения, в то время как на картах сейсмического зати-лья они суммируются и затушевывают картину. ■ По дачной методике с использованием .программ.. GRUPR-ñAPP были рассчитаны карты интенсивности.группирования для.основных оппцентральных зон Таджикистана•и.прилегатацих территорий за. период с 1940 пс IS8? гг. Еще ранее-для'зоны Южного Тянь-Шаня, для которой первый вариант проннозной карты был составлен за период с 1940 по. 1982 гг., (Зыло.спрогнозировано сильное землетрясение 1963 г. с К = 15,"6 ( V = 40,0 ¿ = 75,25, 1963 с К ~ 14,6 ( Я - 39,4 Я - 73,0) и . Д«иргатальское землетрясение 1964 г. с К = 15 ( <Г = 39,25 Д = 71,26). После. I9S7 г. . по настоящее время'.на•.исследуемой территории произошло 13 ко--рсвых землетрясений с К» 14,. включая 3 афгеряока Паыирского землетрясения с К = Д5,5,. которое произошло 25 марта .1990 г. ( ч" = 37,0 X = 73,0), среди них известное Гиссарское зем-,. .потрясение 1989 г. Одиннадцать из них, в том числе и Гиссар- .. скос, произойти в пределах, предсказанных .у:часткоз, что -сое-танляет около 85;'. Два остальных,толчке произойти за пределами исследуемых зон, для которых были ¿оставлены прогнозные ; карты: одно из них в юго-западной части Таджикистана.с К -14,1 { Ч = 37,55.:'Л - 68,25), другое - в северо-восточной . части Памира с К =13,7 ( . = ¿3,7 Л= 74,3). -

3 связи с тем, что-некоторым сильным ^землетрясениям пред-кест^уют iJ-Oí-поки, было прсвсдско исследование групп с зидаэ-цимся побитием. Рассмотрены ¡некоторые"обыие_статистические закономерности проявления tj-орюков.' Обнаружено, что чем с иль- ■ «•.г« по энергии, максимальнее землетрясение в группе с выдагдим-. ся ссбытпо!, тем более сильный по энергии форыок мг.-^ет ему* предшествовать, но сам? число фордеков у сильных землетрясений нагадите» б обратной зависимости от энергии землетрясения,. т.*е.• 4 ' *'■':.

чем сильнее зегллетрясение, тем меньпе иисло £српг-:.чсг <п»у предшествует.

Промежуток времени между первым фср::оког. и главны./ гс'Х-тием по предельным значениям с увеличением энергия «т.дг.-.&ю-го землетрясения существенно уменьшается и для групп, например, где Кглав = 16 для территории Таджикистана, время т"<л-; первым форшоком и главным событием может достигать 10 суток. То есть, если время после первого форяоко превышает 10 с>т.. то в радиусе 50 км (предельное расстояние группирования) уу.е не может возникнуть землетрясение боле.;, чем К - ГЗ. По мере исключения землетрясений низгс'Х классов, предельной "-1 е:.:г между первым форзоком и главг^ь: событием возрастает. -

3 диссертации на базе большого объема зкеперияентолы:сго материала за длительные сроки надежных наблюдении с 18951990 гг. проведены детальные исследования сейсмическогу «.тика с учетом существования взаимосвязанных очагов землетрясений и получены карты долгосрочного прогноза возможных будущих сильных толчкоз с М^ 5,1э на основе кктекскЕносги груп:проз1-ния з основных эпицентральных зонах Таджикистана и г.у.;;^!-.«:-щих областей.

Выделение и изучение групповых землетрясений в соугьс-ч -/л г с задачами, поставленными в данной работе на базе банка 1-тых ТИССС за длительные сроки наблюдений, дало всзмп-чкост:. получить ценную информацию о закономерностях возникновение взаимосвязанных, землетрясений в пространстве и во времени - ¡1 особенностях проявления сейсмического режима на территории Таджикистана.

5'процессе выполнения работы были получены следующие ссься-ные результаты и быв оды;:

I. Апробирозанг ~ новая методика по выделению и обработке групповых землетрясений по простргнственьсму и зрькен-нсыу крг.тесиа,~. !.1етодика реализована в_"'эиде"" пакета"" "

нрограмм на ЭЖ4. . , •

Для основных эпмцентральнух. зон Таджикистана с исполь-зоган'й см новой методики, выполнена выборка по пространственному и временному критерию групповых коровых землетрясений для энергетических клас.сов Ют 15 за 'представительные годы наблюдений. .

2. Показано, что при заданной малой вероятности случайного образования групп в пространстве и времени из двух и более событий 0,02, в группы объединяются около 60',Т. толчков, что -говорит о взаимосвязи очагоз землетрясений между собой и неслучайности их группирования. Процент группирующихся - землетрясений в эпицентральнкх зонах практически не зависит от энергетического класса рассматриваемых толчков.

4. Исследованы вариации наклонов графиков повторяемости землетрясений ^ и графиков повторяемости групп ' в промету тках времени.разной длительности.Показано, что" изменение нак-

"ло'-'оз 1 для всей территории Таджикистана и ее основных эли-

Ч 0 -а

централ нгыхч зон, а также для самих участков возникновения силь ных землетрясений не-'Коррелируются .явно и однозначно с возникновениями сильных толчков.

5. Учет группирующихся землетрясений и объединение их по. энергии в - единичные события не способствует уменьшению вариаций наклонов-графика повторяемости. Поэтому, при проведении работ по сейсмическому районированию представляется нецелесообразным снятие афтершоков для определения долгосрочных значений наклонов графиков повторяемости землетрясений и умекьле^ия ошибок их определений. Диапазон-вариаций'великими

ц для территоркик Таджикистана и ее основных - опицентрадьных зон уменьшается при постепенном увеличении сроков наблюдений п стабилизируется примерно к 10 годам наблюдений.

6. выделены основные зоны взаимосвязанных землетрясений 1арсятэрик Таджикистана и прилегающих районов. Анализ карт аззииозялзакньпс очагов землетрясений в пространстве и.во-времени похйзызлйт, что их цепочки трассирует в виде полос вдоль

зон крупных ргэлсмов и-подчеркивают протяженность и направление эпицентрал^них гон известных и скрытых под осадочным чехлом крупных разломов, причем, ширина самой зоны взаимосвязанных землетрясений зависит от энергетического уровня возникающих з ней толчкрв (чем вше энергетический класс, тем уке зона их возникновения). . а

7V Найдены общие статистические закономерности в группах с выдающимся событием, предваряющиеся форлокаки. Обнаружена тенденция уменьшения числа.фортгоков и увеличения их энергий с увеличением энергии максимального землетрясения в группах. Выявлены временные прогностические признаки сильных землетрясений, "следующих с фораюкгми.

8. Составлены карты долгосрочного прогноза на основе интенсивности группирования землетрясений за период с 1940 по 1987 гг. основных опипентральных зон Таджикистана и прилегающих территорий. Показано, что из 13 землетрясений с Ki 14, лроизо1ледзих после I9S7 г. одиннадцать произошли в пределах предсказанных участков, что составляет около B5fS.

По теме диссертации опубликованы следующие работы: ■ I. Мирзоев K.M., Азизова A.A. Статистические закономерности группирования коровых землетрясений Таджикистана и прилегающих территорий. - 3 сб.: Землетрясения Средней Азии и Казахстана 1931.' Душанбе:Джип, 1983, с.48-68.

2. Мирзоев K.M., Азизова A.A. Пространственно-временные особенности группирования землетрясений Таджикистана и прилегающих районов. - 3 сб.: Землетрясения Средней Азии и Казахстана 1982. Душанбе: ¿онии,-7354, с.43-95.

3. Азизова A.A., Отанхова Л.Б. Зариании параметров группирования землетрясений в интервалах разной длительности и графики повторяемости землетрясений. КЬхно-Тянь-Еяньской эпицент-ральной зоны. йзз. АН Тад-.ССР, отд. флй.-мат. и гесл.-х:*:л_. наук, 1936, И, с.50-50.

4. Азизова A.A. Группирование землетрясений ;>-:но—Ферганской сейсмогонк'ой зонн. - 3 сб.: Землетрясения Средней Азии и Казахстана 1986. дунг.»бе: Дониш, 1990, с.59-59.

-205. Азкзэвэ A.A. Зоны взаимосвязанных землетрясений на территории Памира. Изв. Ali Тадж.ССР, гд. физ.-мзт. и геол.-хим. «;г,ук, 1991, с.59-65.

6. Аоизова A.A. Некоторые характерные черты сейсмичности и кчрта д^лгосрсоного прогноза Северного Афганистана. Изв. АН Т:'-д,т.СС?, отд. ?из.-н&т. и геол.-хим.наук, 1991, ТА,'с.48-5<!.

7. рзоеь К.1.1., Лзкоова A.A. Вариации наклона графика \?,)у:ор.'--.;м/стп области подготовки сильных землетрясений Тад-

- L сб.: Геология и геофизика Таджикистана. Дуиак-• :: ,ЦенIVO'J, '¿ü, 0.0:46-263.

; Азизова А.

Тояикистсн ва унинг атрофидаги худудларга сейсмик режим ва узок, мудцатга башорат дилннган кучли зил-зилаларнкнг кутилиш сох;алари.

¿>

Асарда То»икистон сейсмик редкими группали зилзила мав-жудлиги х,иссбга олинган холда тадк^ь; к,илингаи ва группанинг нак.адар изчиллиги асосида !.'•> 5,5 дан г^аттик, ер к,пмнрлашла-рннинг узок; мудцатли прогноз харитаси тартиб берилган. ; Гпуппгли (туркуи) зилзилалар K.M. Мирзоевкинг лиги метс-

дикаси асссеида белгиланади. Ушбу методика 3Cá, зилзилэлзр-нинг Пуаосок тсменндан тартиб берилган тасодифий изчиллигига сира мое эмаслиги асосида курилган. Шу нарса иионч билан таъ-кидланадики, наълум макон ва замонда P¿0.02 кучга зга булган ихки ё ундан орткн; ее силкикишлари группаои тасодифий булмас-, дан, умумий ер силкинипларининг деярли 60 фоизнни таккил эта-диган депсиниплар ^геил буладикп, бу уз навба^ида зилзилалар-■ нинг узаро бир-биригя бегликлигини тасдицлайди хамда туркуши-. ги тасодифий эмаслигини курсатади.

Таджик; улинаётган зилзилаларникг классига ?;араб, маъ-лум макон ва'замонда руй берган ер.силкинишларининг туркум-лари харитаси тахлили утказилган. Зилзилалар такрорланити,гра-фикаси х,амда туркумларнинг турли узунликдаги интервалда такрорланити графикаси таджик; к;илкнган. Форкоклар юзага келиши-нинг айрим статистик :<;онуниятлари :топилган

Тожихистон ва.унга ^ушки булган территзрияларнинг 1940-I9S7 йиллар дазомидагиассосий зпицектрал зоналари узок муд-датли прогнози харитаси тузилган. 1937 йилдзн кейин руй берган К i 14 кучланишдаги , 12 умумий зилзиладан ÏI таси ил-гаридан башорат ^илинган участ!«лар доирасида булганлиги курса'гилган.

Azizova A.

Seismic regim and long-term xorecast zones oi xarce earthquakes on TaadlKistan territories and adjacent regions.

f

l'fte peesent wore Investigates the seismie regime of iaa-jikistan considering the existence ofgroup earthquakes, a nap of long-term forecast of large earthquakes with 5

is drafted oh the basis of grouping intensity.

Group earthquakes are identified acoordlng to- e ao-sr method by K.H. Mirzoev, based on the inconsistence of the real earthquakes sequence with the random Foisson distribution, it is shown that at given email probability of temporal and spatial gr"up formation :'roai two or more events H4=<J,<j2 approximately of shocks are being combined into group which evidcnccs of the earthquakes interrelation as well as of non-incidental character off thoir grouping .

Kapa of group earthquake« in space and time been analyzed depending an. the energetic class of investigated earthquakes. Earthquakes recurrence graphs and those of group recurrence were investigated at various intervals of time. Some statistical regularities of for shoes manifestation were' obtained.

Baps of a long-term forecast ni main opicentral zones or Tadjikistan and those oi adjacent territories yere orni-ted for the period of 1940-1987 years. It is shown that of 13 aartnquakea witn K > 14 which occured since iS87, 11 earthquakes took placo within forecasted regions. '„ '**