Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Сейсмичность и сейсмическая опасность Колумбии

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Сейсмичность и сейсмическая опасность Колумбии"

МОСКОВСКИЙ ОРД1ЙА ЛЯиША, ОРДЬНА ОКШКРКЯО'П РЗВОЛЩЯ! И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГССЭДАК! ТИННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

ФЖИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

' На праЕах рукописи УДК: 550.348

СА.ЖЯДО Уртадо Элкин де X

СЕЙСМИЧНОСТЬ- И СЕЙСШЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ КОЛУМБИИ

Специальность 01.00.22 - геофлэлгл

Автореферат 'дкссзртагош на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва - 1992

Работа выполнена на кафедрэ физики Земли физического факультета Московского государственного университета а«еш и. В. Ломоносова

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Доктор £изико-ыатематических наук, член-корреопондент РАН, профессор Л.Н. РЦКУНОВ

Доктор геа*ого-минералогдчес--ких наук, профессор Д. К. ЩУКИН

Кандидат физико-математических наук ¿.У. ЛУП1КОБ

Взду|цая организация

институт физики зйшш РАН

»«. о6~

Заште диссертация состоится " " ио 1932 г..

в часов в аудитории на заседании специализиро-

ванного Совета пс геофизике ( )в Московском

государственном университета им. Ы.В. Ломоносова по адраоу; 117234, В-234, Ленинские горы, Физический факультет МГУ,

'С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета ¡ЛГУ,

Автореферат разослан " " 1992 г.

Ученый секретарь Свециализ^ованного совета кандидат декко-ттематическнх наук

в.з. романов

•1, АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Исследования условий глубинной сейсмичности, сцекка по-"тенциальвоЯ сейсмической опасности с использование.* дакних о геологическом строении но только перспективное научное направление, до а предмет вагшого практического приложения.

Региональные геолого-гвофиаичзоглэ исследования б разни районах мира показали,, ".то структура земной коры и мантия очень гетерогенна. Отмечается сильная расслоелиость литосфе-ри до значительных глубин в несколько сотен километров на только в пределах псдешшкх орогеннях зон, но и в пяатфориен-нцх областях. Наблккбетоя закономерность в блоковой делимости и Лктосфорн, среда оказалась нерархично-диохретной. Отдельные блоки (неоднородности) в сложной среде составляет одилуп . геодинамичейкуп систему, раззЕващусзя в пространстве я во времени. Сейсмичность следует рассматривать как следствие такого (ушного строения и развития средн. Вероятно, этим обстоятельством, то есть недостаточными знаниями о строонги и пространотвеядо-врегленшк вариациях состояния среды, монно Объяснить-неудачи в прогнозе сильных землетрясений. Таким об-, разоа, долговраменная опенка сейсмической опасности возможна только при условпз паяния особенностей глубинного строения сейскоактившвс рехчюяов, специфика проявления-сейсмичности в'' очаговых золах сильных землетрясений, закояед, при наличии достаточно правдоподобной госданамической моделг ореды.

Бее перечисленные вопросы ноано изучить и получать важные реэултаты в пределах территории Колумбии, раополояонной в раЕсне сочленения трех латосфершс: шла - Карибской, Наска н КЬго-/ тартсааской. В этом смнохв это территории - прекрасны!. -рнродашй полигон, на котором можно решать многие научные, ¡т'о^чвсхиэ и практические задача, '

Изучение региональной и локальной очагово! сейсмичности территории Колумбии в связи с особенностями глубинного строения земной хоры и верхней ыантил, деформлровашлх процессов в литосфере региона и оценка сейсмической опасности по гоолого-фяическпм данным.

Задачи работк

1. Изучение региональных особенностей проявления сейсмичное« к очаговых зон сильных землетрясений в пределах терри тории Колумбии. Определение количественных показателей сейсмического резака - периода повторяемости, величина сейсмической активности. Выявление пространственно-временных сеязб. сейсмических событий региона.

2. Определение механизмов очагов .сильнейших землетрясений и на их основании, изучение дздормгдаоаздх процессов к, создание геодинаъшчесной модели региона. Изучение глубинных условий сейсмичности. ;

3. Количественная оценка сейсмической опасности в виде максимально возможной магнитуды землетрясений территория '" Колумбии по комплексу геолого-гео$пзпческих. данных.• .

Ос.-овниа зьидазуаемые положения

1. Глубинное строение активных областей Ко луиЗы; пред-т ставляет собой чешуйчасхыо структуры, разделенные .системой разломов, сопряженныхна разных глубинах.-Такаягеодинаш-ческая модель наилучшим образ он обьясаязт природу очагев ко-роьых и мантийных землетрясений, в том числе "гнезда Бука-реманга" - района глуб окофоку слых землетрясений» Узел а той сопряженной системы' раз хамов расположен на глубине 150-170 км. _

2. В регионе доминируют субгорнз.оитальиыз направления напря.вэаия сжатия, как результат динамически» вааиыодзйст-вия и сближения ллтосферных плит - Карибской. Нао]ка Е Шно-Американской части региона, район Чойо,. субгоризрнтальноо. сжатие в направлении зацадо-зостак происходит со скоростью, равной 28.47 ш/год. На востоке региона, район Вукараманга, сжатие в том ае направлении запедо-вэстоклроисходкт со скоростью 19 ш/год. •'.'..

3. Пространственно-временное сейсмическое поле Колумбии неоднородно., Очаги землетрясений концентрируются е четыре эшщонтралыше районы. - Чоко, Кариньа, х'дяьдас, Сантандор ("гнездо Ь'у.чарашнга"), с характерншл г.икзза-гелда, поето-р;;епости, секаллчсской активнее?«, энергии;' глубины' очагов, раонши скоростными параметрами среда,' Ммгду оэделлшда' се»'г

! омоектладки районами суцоствуот вьаслосвязь, которая сюъяс-шгатол icr-Jt ^TO когда в еднад panose преобладает период зь-1'пшья сажмых асклбтрясенгй И з 6.Ü, то другой ективмзпруеа-■ ' га. Еераэд о 1У66 ш> IS70 г.г. для всей территории Awiyu&m /является периоде» замэтья сильных землетрясений с магшгудой fi з 6,0. :

4.! Долгоьрзмэнтл сайсадчзскоя опасность территории Ко-лугййзколнадотвэкла оценивалась только пс геолого-гесфчси-чоскем upjraiiRKSM: tee .9cttio2 хори, те и vusü^iuia по разломам, ьр.а:л?лтш ладя сшш тяавсги'р редукции Еугэ, градиент отсгсг , поля, рельеф 'даозлой- соверхносуа.

; гещатряоззил сяааЗолзе вшзоксда значениями Unas г 7,5 : мида'отод в 'тбктонячссхз а. ссЯсадагокп ег.тпшш района Чокд, на Тихоокеанском^побережье. Веылегрягешш о « £7,0 пигу? произойти к DooTo.iy и? Чско и западных Корцлл.т>ераг,' а тоске на сгвере регаозд, в пределах поднятия Скерра Нзвадь (прогно-' ■ зируешя зова). Фонс-вш» уроваэм сзйскячностя территория Колуи-• бИЙ-МОНЙО 'C4i{Tt.Tb У й'6,0. ;

' Научзья яовязпр данной диссертационной fedora определяется тем, что: ; ■. . ..

•. 1. .э'лтзлзви блоки литосфера путай аналгза гоо.>.ого-гео<£и-зетеска д&нних о сиглассванЕем условий современного режима гефор^алий Среди;

/;;.;2,,imyмодель р'.'.сслоеяайоуи земной керн и верхней . маатия террктораи Кад^мбкя. с црщиеденгш тектонсфазкческого подхода и -при ан&лазо двшщх о мажшазках очагоз сильных землетрясений} '•.'..'■

' . 3. нолучеац новые данные о глуошшом строении региона и определена дчкаитаззкая медаль лгтосферн по изучению механизме очагов еаадще з&иетраееявй яроиеввдаях па территории

Кшгрбкж;

'■'.4. получены.реглонаньныз эмпирические соотнесения ызяду ..величиной.-caäofm-eöKoro иояеита Но п иагшиудааси по объема**« i "ь ••} я яолерхкастнна ( Ms ) волнам, при этой получено линейное- соогншмзне мьгду этими магнатудаки,

5. рассчитаны тензоры средней скорости деформации к . сейсчческого иомента для сойсмоакткышх районов Чош> и Бу-караманга. На основе этих тензоров установлено направление, тип дешнируодего деформации и скорость новейших движений в этих районах.

6. Получена карта сейсьшческсЕ опасности Ццал Колумбии по глубинным критерия»! с использованием экспертной системы геолого-геофпзичэсксго прогноза ГЕО.

Практическая ном:ость

Построены модели неоднородной и анизотропной среда геодинамики и оценки тензоров деформаций могут быть использова- .' ны для уточнзшш сущеотвувдих тектонических моделей региона и могут слуаать для понимания фазпчеекпх процессов в областях маэдо-сбразовавних тектонически районов..'

Получены данные оойсмичосхих наблвдзоиа, сротноЕзайя опЕскващпз связь сейсмического момента а гйгшггуд, а тают затухания сейсмических волн о ошщентрольаш расстоянием, могут бить использованы для определения локалышх кагинтуд • землетрясений, происходя^: на территории Колумбии» Помчана карта оойсмотзской опасноога Колумбиипредставляет собой • вакное ькоиоаическое акенве ' и -шгзг сяузвть срздстаса для-, фермвровакм безопасаш: сгропуйдыти: аора, п продоуавдяог. интерес для решения аедач прогноза спльккг оеькввряеашВ.

ЛичнкА вкелг, | груора

Определение к айалЕз ивашпоьа очагов зо/.шетрясоши! выполнялось автором совмеохао о Е.В. Еорогшной на кафедра физики , Земли £кзкчгокого факультета ИГУ. •

Обработка и кнтерзрэтодия дашшх для пооуроошш карг1 оэЕснической опасности Мвах . проводалас ¡-.втррогл сок.;ост- .. чо о сотрудниками ИППК РАН, ШИИГводзиика ё Нпучты центром по пнкеверноН геологии и геоэкологии РАН,

Апробация диссертации .

Основные результаты работы докладывались на 11-м Уедду-иароднои курсе по сейсмологии и сейсмическому риску по спонсору ШЕСКО (Потсдам, 1290), в "Ломоносовских чтениях" МГУ.. 1992 и обсушены в семинарах Института Проблей Гшрздачз

информации АРН и' ШИИГеофязшш.

Пу&ликвиил

■По темо диссертационно!" работы опубликована одна научная работа, вторая шиодится в редакции.

Обьем'и структура работу

Диссертация состой? пз введения, трех разделов (взделец-¡шэ на главы) , зэюшчеиия и списка литературы.

ОбииЗ объеи содержит 260 страша; ыаяпнопиского текста, 14 таблиц, 54 .рисунков, список литературы включает 214 цаггавошшЗ!.

Предлагаемая работа выполнялась во время обучения в аспирантуре, нь ко$едрэ физики Зэ^алк физического факультета 1Я7 , под.руководство« доктора фгапко-йа* гатпческих наук, члена-корреспондента М!, профессора Л.П. РннуяоЕа, и автор искренна благодарен'ему за.поисць, поддерзжу и внимание к прово-давалАпя исследованиям, •

Автор лирагает свою глубокую признательность доктору геологмхгаорадогичэоких наук, профессору ¿Э,К, Щукину за предоставлоппа возЬюкиостд работать о материалами во ЕНИИГао-фетшю, а таккз за постояннуа помощь, внимание й поддержку, па цзглыа замечания, за ценные' и незабываемые научные и прак-тг^зс:а:э совета, а. такга его сотрудннкуД.В,. Ивановской за поотокануи поиЬзь пра вшолвеаии работы. Автор также выражает • благодарность сотрудникам ШЛИ-РАН кандидатам физико-ыатеш-тзчесзшх наук Э.Г. Гитпоу и Е.О.'Кокову; сотрудникам Научно-.го.цаутра по пвненерной геологии, и геоэкологии РАИ доктору гэояогс-киюрологпчесгдх наук Ц.Н. Макарову, сотрудникам ШИИГеофизяка Д.Д. Трофаюву, кандидатам Х'волого-млнералоги-ческлх наук В.В. Ерь<экозуцВ.К. Седову за помощь в реяе-низ практических задач л за полезные обсуждения при виполна-шш работы. ..../'Автор вырадШбТ сзоо приятлуэ благодарность сотрудникам кафедры физики Земля-МГУ кавд'эдзтем иизшсо-математичоских наук В,В. Ворош:ной и В.В. Смирнову за полезные обсуждения работы и вёшшз советы. Свою признательность автор вуралает га;^. директора ШПЖШШ} Колумбии кандидату фюгого-матеиа-

ткчеокях наук КОГАЛЬ Гаме су Нарлссу за ос-действие в ребсте и представление ЬЕтериана для работа.

аОДЕРШИЗ PAEOXh

Обсуждается постановка задача и цель исследования л гри-ьодктся «Зщок харагтеря-и&пса работы. . ;

Раздел I. Ге о со сия, аоотзкгопдка' в глубапяое

огроокпе Колу;лбгл , •

Территория: Республика Колу цб пи яызильрвт&овш сочетавши трех литсс$ерыых плит - Наона, КараЗсвоЗ я иаю-Амара-канской. Ода располягезгся на ъоееро-зспаде Кьно-Авдрнкал^ ского кояталоата иэвду ихдошмеш 4С13* - 7* с.ц. а 5£°50' - 79°01' 5.Д. ' .

Геолога' Кслукбни очтъ разнообразна» Кс шрооязшчзс- ■ isa щнгаерззк территория Кодукбга -иоааа зйзд&зитг яй palíom:, озраиагаке рагллио ых ого тих н'.аедогеаяис геагогкчцкгтх процессов. Гдазвгюа ых-уедташ итого разделения шшгатся: Згцадлкнв, Цсвтраягяйз, Bootoqauo ir Береговые Кордшаёря, ко-, ■горца отделены друг'от друга квггоркьггя в садашаз,' образовав- , ишисл одаограаодко с пэддятигг.; йордяжмф, и соогьетствукащ-ш долгпом Кауха-Патка, йзгдадьсц а А$рэ?о-£ш 2yas* Друма® ваавааа &нсд»Ета«а язсллатоя Сьерра Нгйеда.да Сшгв ííapia и ыагодсфсрхарошщая равнрпа,. -|»асаад<й»£.и.зя'аа- востока а. ой-разупцая северную часть Пгваиокогя' ¿¿га. Sis элзкскги рааяв-чах?сл «езду собой.па геатойпгэгкому ооотпву, 'хо&оящеокоиу развитию я го&аораялсгпи. ОпЕсалЕа харакхердстк;, сс'горщ. развития и структуры этих моиодтов емзогся .в pr^o-iax Л (Kcei;ropo,1979! Мз1ноп,19(>2{ Alvaros, сгопгз1в?.Д978$ .XrVlJig, 1971! Techans y otros,19741. Alvaraz,1973r Cáee y atrq3,'1971» 1973¡ MíCour^,.Aopaeii,1335f Barrara,1979j P€rcs-T'ellea,1980{ ■ i}oazalor,1976i Foiaingsr.lWs Jaa®e,1985j 3oüÍaíi,l"9Ó5)

Изучение неотекгоанческих деформаций зташсй коры п ворхн-зй i.qhthíi на'территории Ислукбпл (вкполнзшое р,,и, Макаровым) позволяет разделить ее на три часзи. Первая - мало деформированная континентальная платформ,- располсженпая на гго-вос-тс.'.с. Она не испытала существенных деформаций'после своего

формирования в докембрии, Вторая часть (Ацдийскиа блек), на-::оддаяся западнее платформы, отделена от нее фронтальной зоне разломов Восточных Кордильер и выделяется по очевидным различиям общего огиля, истории развития, морфелогш и геки-зисэ аеотектонических отругсгур. Здесь преобладают неотекто-шггаские формы субгоризоятальпого сжатия, полпжтелыше п отрицательные складки основания и его блока, с которыми сопря-ибкы.разрыва взбросового, яаднигового а сдвигового типов. Третья часть расположена на севера в зояэ Карибского баосеЗ-на.

. Глазные рааши Колумбии вследствие латерального взаимодействия блоков верхнзкоровых слоев территории представляют собой правосторонние и левосторонние сдвиги, взбросы, и реаз, сброса в основном Северо-восточного направления. Е. Воронина, Э,Сальсадо ЦЭЭр показали, что яа глубина разлемлая структура региона смыкается таким образом, что по одной ветви разлома а; вертикальной плоскости иаблодается двяаэние вверх, а по сопряженной ветва -'движение вниз* Активными разломит региона очатаотся! сдвигового тша (Садта Ыарта-Букараманга, Ска); ззбросового типа (Ромераль, Каука, Атрато), надвигового типа (фронтальная'зопа разломов Восточных Кордильер);•взбросо-едвагового'типа (Колумбо-Эквадорский океанический -¿злоб).

Присутствие \разш!Х ■ т^оа разломов и знаков смешения по нем на тарроторпи Колумбии объясняется современной геодинамикой района, которая шредэляётся взаимодействием литосферннх ШШт, двикущосся с разной скоростью: Паска - 6,4 см/год на северо-восток; Карибскей - .1,7 см/год в направлении иго-Вое- ,. ток а №ао-Ацэрг:сано:.<ра 1,0 сц/год (по оо'щегеологичеоким и геодезическим далныы)»

Трудность локалкз ац-ш границы мояду этими плита'® привело' ^предположению нохотсрых тектонических моделей региона (¿огаа»,1975Г Воя1п,1976( Р.опп1п«гоп, 19815 Мапп,Витке¡1934), Е.Ворошша, Э.Сальседо по изучению механизма очагов сильных • землетрясений прёдполояили, что зона границы Колумбия и Нана-■ мы, ¿оз.мохло ядляегся местом' тройного сочленения плит Наска, Карибской .а Шяо-АмерикансАОк.

Очевидно, .что -озеимодействие литоофзрных плит является причиной сейсмической у .вулканической де. дельности региона.

Вулканическая активность террлторип Колумбии проявилась катастрофическим извержением вулкана Яогадо даль Руис ноября Г. 35 г. после 140 лет затишья. Катастрофа оставила боло о 25000 аертв. В настоящее вре.мя изучаются признаки извер-ксния вулкана Галорас, которил находится в района Нариньо на юго-западной части территории.

Глубинное строонлз территории Колумбии изучается при анализе сеКсмолсигческах данных. П.Н. Николаев, Ю.К. Щукин (1975) показали возможность использования даншк о механизме очагов для создания модели неоднородной литосферы. Таким образок, определяется азимуты и простирания главных нормальных напрждиа/: в разрывах очагов. С использование..! донных о механизме очагов сеяьшк землетрясений Колутлбш:, метода П.НЛЗи-колазва п Ю.К. Шуккш я катода скользяцоГ! средней в интервале 40 :и по глубине автор анализирует изыейенпя углов наклона осой главных нгпряхсекдй ¡: горизонту и предполагает расслоенную недоль глубиной срсда торрлторгш Колумбии. Аналаэ показывает, что расокатрягаемий киторвел глубин (0-160 юл) глозхт бить яодраздолек на "да слоя, по-ввдзмойу, различав-едвсся физпчеокпглл! сшйстьакл. Оргоитировэчцо грапщн этих слоов дноходят из глубзкзх 60 а 90 ка. Ота граница фиксируются розкш' взаспгиисл углез каялдо осз «.'атот ( ). первого парядаа. Помсизл.^я угле.:. оссП трая гллв;о.!х корыакь-кнх Еапржондй оилечаиы па гау&оагс ох;еао £0, 110, 130 к 160 га. Оцродашхся раздедо второго порядка. 'Разд-эл тра^з-V порядка оялзчгииса на гдублаах оиолу КО» 140 на па ненсазв сродного угла иаккоаа одной кш>1!-.ш$о бол. Ыоздг вяхя сяоякл оуезагвуву гсодгдгадлЧзог^ взагйос^язъ.

По коглшоксу гсадагв-госфззячзказ: кареглотров, обяару-кяваолш: на осаоваиял давши ГСЭ л грихэдзряа (егхза оь ах., 1971.1973? Пе).ол;о1- оЪ а1«91<77£| ^зуз*' а» и1..' 97'б| Цоопуу ог аг.> 1576)' »вдеяяотся блоковая структура региона, которая согласуется с водолоплш блоков но наотектопзчаскт кр:ь терзяа (по В.И.Макарову). Когладоко геолохс-фазпчзокых кара-1:?.трсв отражает индивиду ааьикй характер хачдого элемента блоковой структуры региона и откачает готорогешшй характер о радо - земной коры к маитст.

Раздоя Ii. Сойсшчность и дэ$ормацпошшо процесса в литосфере Колукбиз

На террлторзк iiojxytiönn наибольшее число землетрясений явилось, результатом тектонической активности, главным образом, взаимодействия литос^ерных плит, актив пзируодех'о тек-тоначос.сие н&рупенид региона. Цаныий процент сейсмической активности региона обусловлен вулканической деятельностью. , Очага землетрясений в основном расположены в зе./лой коре и в «енызей степени па глубинах ИХ) кы и больше. Зона глубоко-(¿юкуеннх землетрясений встречается в платформенной области (ГвганСкцй Щит) на глубинах 600-650 im. Северная (Карибская равнина) п Восточная (Платформенная) области Колумбии являйся зинемя относительно пониженной сейсмичности. Андийский район, который представлен Босточ лмн, Центральными в Западными Кордильерами, в отличие от платформенной схЗласти и Карибской равнины, характеризуется высокой сейсккчносгыо.

Согласно новых представлений о дискретности геофизической среда (Садовский и др., 1902, 1983, IS87), распределению эпицентров землетрясении и по. геолого-гео^изячейкш данным ыожно сказать, что на территории Колумбии сейсмическое папе неоднородно. Распределение эпицентров образует на поверхности. "пятна" подобно тому, как и отеечалл U.A. Садовский (1989 âr б) в рейонах Ахалхалакского гиато на Кавказе, М.А.Садовский, B.Ö. Пысаренко (1991) в Болгарин и прилете щах территории 23гослазни и Грацзи ж Японии. В регионе Колумбии они концентрируются в четырех рззнЫх областях, различающихся го-олого-геофизичоскима признаками. Эти районы:. Сантандер С£агздо Букароыанта"), Чоко, Нариньо а Кальдас, которые является сейсмоактивными районами страны г имеют свои собственные источники сильных и слабы* йеклатрясений. :

Количественные оценки сз 1:смич.есках параметров, характа-рнзуптах каздый сейсмоактивный район- региона Колумбии, собраны в ачеду щей таблице, где приведены такке когЗДицяевты ыа р о с е К сг/пче с ко г о поля, которые ^гз? дополнительное оведеряе о размере неодперодностк (дксксетносга) среди, я площадь сейсмического блока.

Сайсмоак- з.т2- --

1Ç) . . Ее. 10

ТИЗПЫЙ рай- Евах Н,кта * ^ а13

Букарамаяга 6.5 140-170 2.5 0.5 0.02 14.5 ■ 3.45 4.45

Чоно 7.5 меньше 25.1 0,4 0.018 16.0 5.5 8.6 60

X

Нвриньо 7.0 меньиэ 7.0 0,2 0.002 16,5 7.0 13,6

•40 • ■

Калвдао 6.5 150-220 2.5 0,4 0,008 13.5 3.0 S.I3

где M шах - значение максимально возможных магнитуд оомла-трясений, рассчитанних ио комплексу гваиого-геофизпческих дшших; к - характерная глубина сейсмичности района, в км;

s - плоаддь проекции сейсмической активности блоков (рай-сп), в м/*, рассчитаны па формуле М.А. Садовского .и В.5. Пи-саронко (1991); £ - наклон геофака повторяемости; Aj3 -

- сейсмическая активность прл К * 13, рассчитана для периода с IS5S по IS79 г.г. по ыотоду Ю.Б. Йазкиченко (ISG5); Ее -

- сейсмическая энергия, по дашпи К.Кераль-Гомас (IS84); Q , с - коэффициенты затухания ыакросе.чсмяческого поля, по формуле H.D. Шебадааа (1У60),

Апялез цроотравотвекко-грйкешюй связи кэдду эмагг се2-аиоакфвшгш раЙоааш гоказапает, что tasay яаш сувдствуег вашкосьязь, которая объясняется vest, что когда в скйоа районе преобладает затиаье -о? салышк ас^зтрясе. дй Ц S 6,0, то Гнутой актаглзсрув1'ся. Период с 1666 по 1970 г.г. ягляат'ся. периоде:.! sataaaa дал всей терраг-ервп KoayisJsa от землетрясении! с M 2î 6,0.

На роповапц? дшшиг о мщгелязшх очагов .сильнейших seii-лэтрясзпай за период l'JCD по 1972 г. г. получена геодаядьичсо-кач модель глубинного строения регеоиа исслег ;ашш. На рпс. 2 дал глубйдный разрез согеро-зацадчоЯ часта Колумбии по параллели 7° с.ш. Интенсивно яеремещакгаяся на восток плита Веска создает в ков*шэя«шш>й части сэдЛяа чзиуЕч&тые структуры огрьаичецнйе глубяааша разломами. Маогао из них выхедят на поверхность и связанная с ниш оейомичность согласуется по характеру с двиавякями, определяемыми по механизмам

Pce. I. Ksfta eeSracsTtüüiríX ргЗояов Колунйга. Cifyosma. Сэлсг», 1531)

¿y - Í5WUÍ.3Í

5X^1 - ретгэтрз i cîïaïîsa сага гкпггтгегЭ

- pa'T^t^Tïi Psrr^TieaM сггтпч

nocïb и нвпрзвл#>гкя относктеяьвюс сведения по w¡ui; З-гранкпк зон сувдукаии плоты Es:j:a; дрвдпэ-лагаеиые глубинные структуры.

очагов сильных землетрясений. IIa глубина рззлошше структуры образует зоны сопрлзския. На поверхности это приводит к дви-. аанип типа взбросов или сбросов. Глубинное строение осйсгш-'•ю с ¡а: активной части Колуг,к5ш1 содержит несколько областей со-- ■ пряззшш глубинных разломов, самая яркая из которых находится па глубине 150-200 ки под районом Букароманга. Доминирующа.! типом очагоз региона Колумбии является очах- типа взброса.

Структура сзйскоян^чпзтас райсаов Колумбии, Чоко, Коль-дас и Нарпяьо формируется взагаодейзтвЕеу пЯзты На ска в Сшо-Амерлкавской, а в районе Букарклалга сказывается я взаимодействие с Карлбской платой. Опо осусзсталяотся но непосрад-отвенио, а через масспз сьорра НоЕеда до Сайта Нарта. Ориентация лапр-талпя сгглтпя дзл отсго района соотззТстЕует ная-равлэапи пзрзмзщеняя Карибской гогзти о северо-запада на сто-' восток. Однако район Букпрг:.:аата нельзя считать pa'ionch стыка ?рвх плит, так как пЛяовёроятио,4 чгсби Каргйская плата про-яшиа тех далеко вглубь isnsjir.ci»?а, тем белое, что д&шшх о зо оублузцпя г.п геррптерлл Колумбия пат,

В Kccttwnux Кордааэрох па сирота Букэрпмалга аа глуби-пэ 1C0-27Q г\з ялблпдаотея згаедепяэ иалравлсаля пааряадашш сгагся по гр^глзгл. л я-прсс^рл^отсз». a-_TüKS33 яипеаатзчоспм

• условия ргзр-?.гу;5 c'"c;ca'iü по врегл зсгллетряезппМ. Этот «Jas*

• овлдотсл5стаувт о йяс.7ас.ч ярсцоссо тзетоаэтас^ого развития отой ?мш,. соус'озлопасм ^элтоастзсапмя оссбешюсаил ?,!ззо-зойстюго периода з алтглзпзспл-З в кайнозойском пзрзэдо.

Райглсх тройного сочлзавагя, каз улз оикпалооь, яшй-о?оя сзворо-всзздпэя «кнггз Есяуайй» г.бллзя границы о Пгла-rba, С»з?*смл«еская аагопйоота paöosa, мае в поатяпаптальпой, так и ;з Чпсеанлослой. сблда^ях гсеашягр'пруотсй. гйлпзя повврх-. лоз •Eipocoaoe дрпнэянэ связало с диисшвой платы Насяа, а сбросовое - о Карибской шшзой» Для взбросов характерна лейо-сторонаяя составляется сдвиговой подвязки, а л"я сбросов -правосторонняя, такта образен, Кзрсбскал плата ссплткваот поворот по часовой сгрзлко, что пз прставорочи? лйтературтм даапюл ( Jorgen, 1975; Fonniiitfi; on, 1581; Kann,Borke, 1984). По настал даппнгл о механизмах очагов, определены теп-зори дзфоругдял для двух наиболее сейсмоактивных районов Колумбии. Букаргга; га и Чзко. В районе Чоко домлппрукдш де-

формационным процессом является ожатие в яаг.равлеаги с запада на восток (еу^. в-£5,5), происходящее со скоростью 23,47 »-'/год. В районе Еукароманга, как и в Чоко доминирую- ', ада деформационный процосоом является сжатие з том яе направлении запад-восток ( буу => -67,2), во со скоростью 19 га/год.

Оценка тоязора средней скорости деформации для этих двух районов показало, что геодинамика региона определяется рпзт. дачными тбктонгчосккшг процессами. Характер двлжений для районов Чоко и Букарашнга существенно ¡ц.ытзи. Исследование деформационных процессов требует накопления данная о величине тензора сейсмического момента зевдетрясанпй и должно быть пррдолкеао для других районов, таких как Кальдао а На-рнньо;' для которых х настоящему икжеиту этих данных ^едоста-: точно. Для получения предыдущих данных о' дёфориапновных процессов территсии Колуыбш были рассчитаны 'компоненты ' тензора сейсмического момента и установлен его связь о кагни-тудами по объема» (. пц, ) и повархЕостныиШв ) волнам. С использованием метода наименьших квадратов подучено: .

Мое (2,03 Ыя - 9,S5).Ю25.

U« (1,5 вь « 7,б1).ю25 при эгом следует, что'

п„ = 1,35 Но - 1.22

• Раздел Ш, Сейсмическая опасность территории Колумбии" '■'..■

Проблема оценка максимально возможных гемчетрясекий состоит в выделении son ьаиболеё вероятное возникновения очагов сильных землетрясений а уточнений» границ этих вон и, их дифференциации по иагшгтуде максимальных толчков (К шех' иди Мша* -)• Е*апроблема ¿меет существенное значенье:для.оей-сыкчьскэго районирования. " / . ;

Проблем сейсмического районирования решается разными подходами, которые'отличается по методике и исходным материалам. Более распро стране еныии подходила для ре.аеник проблемы сейсмического районирования является: геологический .

(Кутай, JS75); сзй«адлогач2СХ1Л (Рпэьиченко, I%4, .1957). са-дсвсгал, Евсарекко, 13SI; Хптторк, 1973, 1979)} сейсгютекто-игасстлЗ (Губнп, ISOOj Николаев и до.; I96Sj Сслоненко, 1973, IS75; Ройснор, 12Щ я др.); гоодого-гесфинлосква (Реякпчек-:to, ISo7, 1930j Рьзвэтвпко, Бегдэсгрога 1975; Рлзнетендс, Длвг.гЗодза» 1974 { Бук«, Горзков, рэд. IS80; Лгавоза я др., 1373} Хс;:йпок Я др., ГЭ7Э; Еоркссз, 1.023; Лвенсвс*ая п др., 1ШЗ). Из кругах подходов к устамовлзнЕК в&пчшш Кяах {vjvz. Уйях ' ) распространен формдлязоварин& матсд эксперт-них одиюк (Гйкзз, £S?S; Вугд, Гг?Упо, Rysiai, IS80; Гитпо. '.I др., 1082). Картсровзтз г сличит Mia.* вс зтгыу методу ' ttoa враязводвмя Ep:t зд&гшз штокеа i-oatoro-reodiraiPtec-:sx д co?.cvs3Dnfto<n-_'S яузэштз.

Ио.изогях cipaEfts r.-rrpa, a тог,«, чпсяз КачумЗзз -iipor.o но-, пользуйся. сз2а«стэт1П!}Сйаа подход для резаная лробледа свйсзичзижго раЯоааразамм, Taisni odpaaoa предаагаетш раз-т:э карты-сзйснтгёэсгого райоизровяпт (сзасжтесього риска) да »зррзтор»' Яада&я (НатгарЗ, 1579} Ктшрао, Эсграда, ;XS77;.9сзп:оса я. др., -ISTiS;-Слррпя, IC34), Я.Хатхорк (1979) вйяут» кайсакалышЗ бэйсуичвокяб ряез Холуийяи 'шщаот~ ' osr-n'paftasai Tteso з'Псрг:»'© ара аагаггудах 7,0 п 6,0 соотзет-атзойао; -'Дп'з. райеяа Еуяараятга'з. artu рояоап» охадаигся маг-• летздй-до §¿0* В рсзульмгоз Х.?а\шрпса л X. Эстрада (1977), гредвгаглспйае. э.: айда. кзрдяпай каззтшаах б&длбз изгзиспз-воота» садко» чтв.сж-варьирует 'о? зяаюглд А. 1/2 до 3 1/4. ЙаяИийш яа*вввязвосй&».' а*вмае1; аул сзмри, раздается в sobs пзрэсекайззЗ-Пов^альят Корязаора (па вотороЗ рзепо-ло?ва»-раЗоза 1&п«ао)' -а- ^ота^ двп'ф-гакзнга. Яяука в боваквых . ItolxjMsepa's, ?д-з -гйоетпм дости-зга згачйа'йч 3 2/4.

- Эспааооа а др. (1224) гфгдстаажвя езсл результата оцза-' its' eaftassws'asdia-iaesii'Кеауыбаа. в гакоотиввЕса. айда, авдвжяя зевы низкого, сродного п сллького ряска..-Сялъпнй риса з оо-'новийл собтввгсгйувэ з'ояв.адаш -псберзгья Itaero oraaaa ст грашши о Паяемой до гравэдн о Эквадором-. Йо результата!* Сор-рва (1985), павболзв оянской tbncfi тссргсгсргп Колумбия га. глэтел pai'oa Яарвяьо, гдо огддаг-тся нагийту.^д до 0,4 во скале Рихтера. Л райояе Чоко .оатдаеиге" значепия составляет от 7,4 до 7,2 н в Вукарш/апгс oi 6,8 до 7,2.

Рассмотренные результаты предполагай, что для решения проблемы сейсмического районирования на территории Колумбии необходим комплексный анализ геолсго-геофизпческпх данных.,

Е.ли первые ;;арты максимально возможных. землетрясений Колумбии основывались преимущественно на селшостатичооком аньлизе, в настоящей работе впервые сделана попытка сойгавадь шрту M Колуибии с использованием геслого-геофазнчеокЕх данных. Методика районирования публиковалась неоднократно и . подробно (Сейсмическое районирование СССР, 1968, ШЮ; Методические рекомендации по сейсмическому районированию "территории СССР, 1974).

Сценка Мшах землетрясений а регионе Колумбии определяется путем анализа кошиехса гволого-геофизстаоких дапвцг о помсщьв гкспертпой системы ГЕО {Гитио и др., 1969; Гитио,' Щукин, 1989). Спотема Ш) создана и разработана в Советском Союзе ( ,годня Cux1) специалистами ШЛИ АН СССР (сегодня РАН), . КЗЙ РАН и НПО "Не$тегс;физика" Мкагво СССР. О сущности метода, основных иатематичоскнх полоаэияях системы {ЪО мозшо узнать в работах (Гитио и др., 1966; Бунз а др., 1982, I98S).

Для решения задачи' сейамической опасности, использовался ' следующий комплекс геолого-геофизических параметров: I г- каталог землетрясений о 1966 по 1979 г.; 2 - карты аномалий силы тяжести в редукция Буга в каоитабе I;IOOOûCO (ИНГЕОШШДО, 1988) и аномалий силы тяжести в редукпии Гуга в масштабе 1:6000000 под рад. Н.Б. СажкаоЁ (IS7I г)-; 3 - схематическая карта рельефа в маоктайе 1:1500000 (ИТАК, 1900); 4 - карта неотектонической структуры в масштабе Х:25000СЙ ( во В.Й,Ца- " карову); 5 - карта активных разломов (по В.!;.Макарову).

При этом, рассматривались двенадцать признахав, отраааю-вщх особенности строения а йЕзвкс-изхаийчэсхюс свойств земной коры, в котороЦ располагаются очаги аолчетрясеияЯ. Геолого-' геофизические признаки,, испвльзоганаие для прогноза Ммх , снимались' с карт масштаба 1:2500000 и . представлены для ьоех узлов координатной оегки 10*х 10*. Признаки снимались'и кодировались следующим .образом;

I. Признак Xj - типы ' эгмноЯ коры, зг:ироЕаны .путем разделен!^ ее на контннантальауз океаническую и переходную с подразделением на подтипы, с едкой стороны, по времени йор-

инровшшл структуры, а с другой - по степечп активности ое новейших и современных деформаций. (по В.И. Макарову).

2. Признаки Xg-^i - раздала, классифиппрсванике по $ср-фологак и кинематике: Xg - взбросы, Хд - сдвиги, Xj - взброс- , сдаст (согласно карге активных разломов).

3. Признак Xg •- модуль градиента аномал*, ü силы тяьести в редукции Буга jgrad í.g| , его вычисления производились до средним значение! ñg по раднусу.

4. Признак Xg - aiicu ал а спдн тятастп в редукции буго

( üfx ) значения atora признака сшшаляпь по гравпметртео- . игл картам (Ингоомишс, 1983 и Н.Б. Сааиной, I37J.), о трата цпм особенности отроснпя зешой кора в регионе, характеризующейся плотностью 0 » 2,57 г/смп, с сачвнпзы азоааомэл . яа супз. через 10 мгал- и на корях через 40 мгал.

. б. Признак Ху - значения вчеот днзвной поверхности 2зи-лз ( ьр ), которые считались о карты рельефа с сечэнасм пзогяпо.через 0,5 гак Ол посэт сбсбщенкум информацию о дефор-глазга припоЕзрхносмой час«! земной коры.

. 6. Признак Sg - годуль градиента высот поверхности Зе»длН ( jerad hpj). Вычислялся по осредяешшм значения.! рзльефа о сечяппем тогияе m карта 0,Ь км. ДашшЗ параметр отражает з основном взгзополшгз элемента подилтай п меадш.

7. Признак лд - ичтаязвднозть копзйдлх деформаций. Спятн о карта fiíjoTOitrojúríOciíoít структуры.

Б. Йотзипк Xjq -,сбщ!га геодаоаьшескнв условия развития поязйшх до$ортацп«.

, У. Признак Xjj - иоЕ^ость лярхнекайноэопсках отлокениа ■ ( Ь.л„-з ' :

10. Lfensncr. Xjg - нроявлеяия орогешогэ магматизма. Ct'Stií.crJ, что набор шбреншк признаков на является исчерпы-ващпм гда. полного описания изменчивости среды для рзаения задачи долгограчонного прогноза сойсшчностп. Зтсутстяуют, например, дашше о аномалиях магнитного поля, абсолютные от-мзтки поверхности Мохоровачлча, глубинные аномалия силы тя-тасти, сродкиз скорость сейсмических. вола в эемяей коре, глубинные температура л др. геоло.го-геофгзичеекпе дашшэ.

Важность пезользотззнял экспертной системы ГЗО для решения долгозреиеиного прогноза-в таких регионах, как Колумбия,

закиючьотоя в том, tic итл: наличии hobio ларамеарзв, кх можно i .добавлять для улучшения иредздущщ'о результате. -

Для обучения и контроля прогноз Еру идей функция била составлена выборка из 22 -¿очек с оценками Meas в диапазоне, • ЬЕгаяхуд от 5,0 дс а,0, Точки ыйкралксь экспертом, Bidop , производился с помощьг tcaroEcü процедуры (Бунэ г др., 1583}, Били проанализированы несколько sapTíaii'J03 арогдоздос моделей, -Наиболее здекЕагаым окаэадсл вариант, в китором ей парЕом . -:> . втапе бил в^ран признак типов еемной корц, прадетщушвдй ,; области и зоеы TeppLTopai Колумбии в порядке убывания гсс сейсмической гоа-щаомз. Оя объясняет ьрм'гозну» Mata* в . региона шеилкуугИст^пем геодшшикческкх усло.выЛ дефсрузций, ■ интенсивности накопленлг надр^кпий и новейош'. дйрора&чий. ' На втором атшхо добавлен признак гядсв сметания лорао-лсу&ч, а затем программой. выбрались :>".ркзнакн аномаяда поля ; оилы тяяэств в редукция Гуга, градлект зтсго золя п .рельеф дневкой поверхности Земли. Прн дсхЗвдлзккн омадьных нриана-•■. ков, ToviiDCTb еш1р0ксш№нда практк"чес1с1 пе улучаэетсл,Ч>.о. они не ааооят пущаогвгиных изкопошгй в прогн.оае.

Таким ос разам, окличат&яьас прогцоз^уЦая функвдя аме-г от вдц ■'■:.•■'.■*■. ' ■.'

f(x,e) - CU. * 9^) * f2(v:2) >

Ka раз. 3 приведена прогнозная карта территории Кр-' луыбап, пз которой следу oí1, что зойепа^.адее'оильйцхмаксп-машш возможных зшлехрясеяи!! о Нщах -р 7,5 раздаете fr в pakoHQ Чоко на лобарзжье "Лихого океана. Она генетически езя-зана о sonoií -субдуквдн. Екачензя Llanx ; js; 7,С ожидается к востоку от района Чоко з западаях Кордильерах, ь райойе Her- , ркньо и на севера на Карибском noáepaáe, aá Сьврра Невада да Санта ¡&>рта и являются прегаоаируамуй зоной. Знач^аиэ, l'max »6.0 зчятался фоновым уроЕнам сейсмичности т.зррито-^ ps® Колумбии. • '

Заключение .

Сонюаыо результаты дьсс'вьтяцдовао^ раб.ога приводят к еле Чулыму;

Tttn I "ПТГ

E-77—'—rv,«.T.R--7a:: ■:■■■■ : - : : ' -7¡

^ pre* TLt^

I I 4 1

! "lit* f .r 1 fferfc-^m » Sr

iL-»- « , t \ r 1 . wt'iTi -.il

^ i " ' *:' ! L ' f.

1 »» » »>. >1

^ Mi ГУ., > *. ■ --------■ ■■ -

Í^LlX

11.1

О <f

* At

V-o—

' <P

tsi

>

t

1

о

1 Г-Г lïïne -: 3DO

:•:;:: SSO i,.'-" ЙОЯ ¡'.«У» Í.SO sra 7Ш fea 730

Ркс.З.

IfcpfTa адогиоза i ¡i'гг.: i'cir:i: х'л^'зл? Колз"?ош! по комплекс;« геолого-гес^лзпчес.чгс:: д;:иг"х

1) Тектонические прозинцди территории. Колумбии находят / » отраженно в индивидуальных эндогеш-ых (глубинных) и экзоген- .

ных (г зерлю.стных) геологических процессах и образованиях. НастектонЕчзский режим региона исследования относится к периоду от верхнего Миоцеяа-гклоце на до наших дне!:. По условии неотектоьических деформаций в регионе выделяется платформенные области, 80НН орогеняьк поднятий, мекгоршос прогибов, скрУЕно-коатиаептальных прогибов и полу-остроьных прерывистых поднятий, прингдлепащах областям с разной скороотью нозеИпях двияендй.

2) Результаты определения механизма очагсв сильных землетрясений подтверждает тектоническую расолоениость земной коры и верхней мантии территории Колумбии. Определены границы слоев разного ранга, различагадахся по своим, фйзичзскш свойотааи, тектоническим силам и деформациям, а также по динамическому взаимодействия.

. 3) По распределению слабых г оильных землетрясений в пространстве сейсмическое поле на территории Колумбии является неоднородном. Концентрации очагов образуют четыре агащептрелыше области, отличающимися шцшзвдуальшаш геояо-го-гаофизаческиыи признаками.

Эшщвнтральяке области различаются показателями сейсмичности: 'повгоряемоотьв, активностью, уровней представительной магнитуды и глубиной очагов.

4) Связь временной характеристики сз£сыичвоотл ввделяе- : мнх оейскоактиЕных районов показывает взаимодействующий характер сильных землетрясений одного района к другому. Период ■ от 1%6 до 1970 г.г. для всей, территории Колумбии овободен

от сильннх землетрясение. Эти обстоятельства подтверждают вывод о том, что ::авдый сейсмоактивный район I- нурочан к разным типам се^смогенних сред («и. п. 3).

5) Зорма лзооейст ааваезт от величины магнитуды, кинематических условий и глубинной особенносредн. Определены эмпирические соотношения макросойсмического поля для каждого из сейсмоактивного района. Изучение макрсеойсмичаского

. поля оказалось биективным методом для подтверждения харак-

тер неоднородности среды и сейсмического подл территории Колумбии.

6) Распределение тала механизма очагов землетрясений и ориентации тектоничео.-лх сил на глуОнш не только дало воз-иолюстъ предволсжить расслоенную модель литосферы, но в считать^ что горообразование процесс Восточных Кордильер до оих вор вэ окончился, поскольку на промежуточных глубинах (150-170 км). Обыарукивается "сейсмическое гнездо". Здесь тактоничоскио сшш вмвдт хаотическую ориентацию.

7) Определены механизмы для 39 землетрясений с М г 5,3 га период с 1960 во 1979 г.г. Анализ смещений в очагах сильных зеилетрясеавЯ, которые приурочены к активным раьлокам позволил построить глубинную геодкншичес;;ую модель и считать что сейсыоактиЕНШ районы тсрритор_л Колумбии вредставляют ообой сложные структуры, разделенные системой разломов, соп-ряаевнше ва разных глубинах.

Ь) Изучение механизма очагов землетрясений и такая гео-диааазчаская ыодаль региона не объясняет физические процесс гл^бокофокуеннх землетрясений, обнаружении в ллатуормной области (Гвианский щит) территории Колумбии на глубпне около 650 кы. Танке землетрясения еще не азуязаы в, вероятно, могу* происходить в результата различных физических процессов происходстцнх внутри дштосферной, плиты к окрукакцей ее наитии. Например, как результат процесса реологии магматических пород на больших глубинах в вулканической цапи Центральных Кордильер в процесса погружения быстро-двигавдейся океанической гииты Неско, или от фазовах переходов вещества в субдукти-рупцей литосферы.

9) Выпольены холшестЕенныв Оценки совремеал.;: давлений крупных тектонических блоков региона. Они дают конкретную информации о деформационных процессах и геодипашгческих представлениях литос<£ерн. Расчет1 тензора скоростей сейсмических деформапий показал, что для сейсмотектонического района Чоко сжатие происходит со скоростью 23,47 г/л ./г од и для Букара.чанга то же деформацию со скоростью 19 мм/год.

10) Задача долговременного сейсмического прогноза Колумбии решена для самых сильных землетрясений при анализе гаоло-го-гес ¡зическлх признаков и без учета параметра сейсмической активности. Показано, что ¿оновый уровень сейсмичности неоднороден и различается в зависимости от.днтенспвнЬстЕ, уело-, вий новейших движений, от типа деформируемых. зрзд. Значения наиболее возможных зешзтрясений Umax Э 7,5 сжадазтсн в районе Чокс на побережье тихого'океана. Бро1'нозкруе..юй сейсмоопасной зоной является поднятие Сьзрра Новада

дз Сайта Марта, где ожидается землетрясение со значениями Наах г= 6,5 - 7,0.

IJ.) Направление дальнейших исследований s регионе должна' бить направлены: на углубление предстаглений о геодинаиичес-кой подели среды у. глубинных условий проявления сейсмичности е очагах землетрясений; па выяснение пространствзкно-вреыен-пит закономерностей сейсмичности, ь тсы числе в на макроуровне, на количестве!.ные оценки тектонической h сейсмической активности; на региональное и детальное изучение глубинного строения земной кора к верхней шитии комплексом гооло-го-геофлзичзс.сих методов исследований; на изучение динамических параметров среды Еесьма доступными инструментальными средствами.

Публикации

По т6..ш диссертационной работы опубликог ны следующие работы:

1. Разло.\:ные структуры и механизмы очагов Колумбии. Дсп. в ВЧШта, К 1260, 14.10,91 I. (соавтор - Е.В. Воронина),

2. Деформационные процессы на территории Колумбии по данным ■ о механизмах очага землетрясений (Соавтор Е.Б. Воронина).

Подписано в печ.иб I7.04.92x-.

Ззкаь К: 5166 Тирах ХОС экз.

Отпечатано в НИИЯФ МГУ