Соотношение сейсмічності з новітніми морфоструктурами Тянь-Шаня

Соотношение сейсмічності з новітніми морфоструктурами Тянь-Шаня.

Зміст Анотація Запровадження Методика досліджень Результати Обговорення результатів Укладання Подяки Литература Анотація

Рассматривается Тянь-Шаньская орогеническая система, що є найбільшим геодинамическим і сейсмопрогностическим полігоном, де інтенсивно тут проводять дослідження глибинного будівлі, новітньої тектоніки і сейсмічності. У межах казахстанської частини аналізованого регіону на неї входить ряд мегантиклиналей і найважливіших активних розламів [Тимуш, 1999]. Пропонується кількісну оцінку сейсмічної активності найважливіших розламів і осей морфоструктур Тянь-Шаню, алгоритми і силові методи побудови растрових карт щільності розподілу епіцентрів землетрусів вздовж новітніх морфоструктур і політично активних розламів. За підсумками цього дослідження виявлено і проаналізовані співвідношення сейсмічності з новітніми морфоструктурами Тянь-Шаня.

Запровадження

Одной з актуальних завдань сейсмотектоники є дослідження просторово-часових співвідношень сейсмічності з морфоструктурой, під якої розуміють новітню структурну форму, виражену в рельєфі [Чедія, 1986]. Автором зроблено спробу виявити такі співвідношення в Тянь-Шаньском регіоні, використовуючи комп’ютерну технологію задля об'єднаного просторово-тимчасового аналізу сейсмічності з новітніми морфоструктурами.

Методика досліджень

Предложена кількісну оцінку сейсмічної активності найважливіших розламів і осей морфоструктур Тянь-Шаню, розроблений апарат кількісної заходи для оцінки сейсмоактивности розламів і осей антиклинальных складок підстави (новітніх морфоструктур) Тянь-Шаню, алгоритми і програми для обчислення таких заходів. Освоєно методики розрахунку заходи щільності розподілу епіцентрів землетрусів вздовж новітніх морфоструктур і побудови її основі растрових карт розподілу щільності епіцентрів землетрусів. При дослідженні использовались:

1) Карта активних новітніх розламів Джунгаро-Северо-Тянь-Шаньского регіону (За даними дешифрування космофотоснимков).

2) Схема розташування морфоструктур Джунгаро-Северо-Тянь-Шаньского Регіону і профілів для виміру їх геометричних параметрів. [Тимуш, 1999].

Рассматривались лише найбільші (рельефообразующие) розлами, і навіть новітні морфоструктуры (складки підстави) для території иследования. Розрахунки заходів сейсмічної активності проводилися з розламах і осях антиклинальных складок підстави, оцифрованих по проекціям на денну поверхню тектонічних структур і записаних в файли. Точність визначення епіцентрів землетрусів за даними каталогу плюс-мінус 5 км. Розглядаючи глобальну геодинамику новітніх орогенов Азії, А. В. Тимуш [1997] зазначає, що сейсмічність знаходить пояснення у зв’язку з парагенезами різних структур. Генетична зв’язок осередків землетрусів з великими розломами майже ніким не заперечується. Проте, це розв’язує проблеми виділення сейсмогенерирующих зон. Цим багато чому обумовлена дана робота, метою котрої є намагання чітко вирізнити і оцінити з допомогою кількісних заходів сейсмоактивность розламів регіону та новітніх морфоструктур. Виходимо з наступних закономірностей [Тимуш, 1996]:

— скупчення осередків сильних і слабких землетрусів приурочені, переважно, до зон деструкції взбросо-надвигового типу вздовж крутих крил складчато-блоковых вергентных (асиметричних) морфоструктур;

— осередки землетрусів є також вздовж тих ділянок субтрансформных зрушень, де за різні боки шва спостерігається протилежна спрямованість векторів вергентности морфоструктур;

— асейсмичными чи слабко сейсмичными є ділянки субтрансформных зрушень з односпрямованими векторами вергентности з різних боків шва, а також ділянки відсутності вергентных структур з обох боків шва, що свідчить про загасанні телеколлизионных деформаций.

Выявление співвідношень сейсмічності з новітніми морфоструктурами ввозяться кілька етапів з допомогою методики оцінки заходи сейсмічної активності розламів і осей антиклинальных складок, і навіть застосування алгоритму побудови растрових карт за щільністю епіцентрів землетрусів вздовж морфоструктур. Приймається наступний апарат обчислення значення заходи сейсмічної активності. У першому випадку це — мінімальне видалення сейсмічного події від структури регіону (в кілометрів); й інші - коефіцієнт кореляції сейсмічних подій із елементами тектонічних структур регіону. Запроваджується кількісна міра mu, певна на безлічі всіх сейсмічних подій із Каталогу землетрусів з 1960;2000 рр. і оцифрованих каталогів активних розламів і осей антиклинальных складок, складених за картою морфоструктур і розламів. Потім фіксується підмножина подій із безлічі сейсмічних подій Каталогу на виділеному часовому проміжку (наприклад, рік) і аналізуються окремо електронні каталоги розламів і осей антиклинальных складок, куди входять все координати розламів і осей. Міра mu визначається всім подій із виділеного підмножини відповідно до формуле:

mu=1-Lmin/Lmax,

где Lmin — мінімальне відстань події до елемента тектонічної структури (розламу чи осі антиклинальной складки), Lmax — можна взяти рівної для обчислень 20 км (приналежність землетрусу до тектонічної структурі з обох боків від нього). Наприклад, для події, розташованого безпосередньо на зламі чи осі, приймається mu=1, а сейсмічного події, яка на кордон виділеної області, mu=0. На цьому видно, що це значення заходи mu перебувають у інтервалі від 0 до 1. Це міра подоби просторового розподілу сейсмічних подій і конфігурації тектонічних структур (Рис. 1).

.

Для просторового обчислення заходи сейсмічної активності основних морфоструктур регіону розрахунок проводився на змінний (за одним події з каталогу) вікні з різними масштабами вибірки по кластерному принципу — 16, 32, 64, 128 подій із каталогу; обчислювалося мінімальне відстань кожного події до найближчій тектонічної структури, підсумовувалося і належала до масштабу вибірки. (Рис. 2).

В результаті роботи програм отримані графіки тимчасових варіацій про чисельні значень заходів сейсмічної активності основних тектонічних елементів Тянь-Шаню з 1960;2000 рр. і 1980;2000 рр. для території 42−44oN, 76−79oE. (Рис. 1, 2).

Показано, що варіації заходів вздовж розламів і осей новітніх морфоструктур Тянь-Шаню поводяться неоднаково. З Рис. 2 можна припустити, що у різні інтервали часу відбувалися фази активізації цих структур нейтральних і активізація сейсмогенерирующих властивостей загалом. Робиться спроба оцінити сейсмічну активність тектонічних структур кількісно.

В світлі виділення співвідношень сейсмічності з новітніми морфоструктурами Тянь-Шаню, запропонована методика побудови растрових карт на дослідження розподілу щільності сейсмічних подій не основних елементах сейсмогенерирующих тектонічних структурах Тянь-Шаню. У результаті отримано карти, надані (Рис. 3, 4, 5).

.

Кратко зупинимося на побудові карт. Застосовується ковзне вікно розміром 0.25*0.25, яким сканується всю територію дослідження. У кожному такому вікні розраховується щільність сейсмічних подій, яких спіткало осередок, по кластерному принципу [Казаков, Литовченко, ін. 1997] шукається центр тяжкості. Поточна осередок, рухаючись з кроком 1 хвилина, проходить усю площу заданої території. Підраховується щільність подій, яких спіткало центр тяжкості всіх подій кожної осередки. Запам’ятовується значення щільності і далі карті виноситься різним кольором розподіл плотностей на сейсмогенерирующие тектонічні структури (См. обозначение на рис. 2 — менше 5 землетрусів, 3 — менше 10, 3 — менше 20, т.д., 8 — менше 60, 9 — більше 60). Результати роботи програм представлені картами (Рис. 3, 4, 5). У разі зіставлення карт розподілу плотностей епіцентрів землетрусів, візуально спостерігається найкраща коррелируемость з осями антиклинальных складок, ніж із активними розломами. Більше компактне розподіл плотностей епіцентрів відзначається вздовж осей в контурах складок з урахуванням напрями руху осей. При зустрічному русі осей, щільність епіцентрів більше, що показано різним кольором по колірної шкалою (2−9) на малюнках. Кореляція з розломами візуально також виділяється на карті. Це то, можливо підкріплено і кількісними оцінками, проведеними вище. Але тут потрібно понад докладний геолого-тектонический і статистичний анализ.

Результати

Произведенные розрахунки заходів сейсмічної активності для основних елементів тектонічних структур Тянь-Шаню дозволили виділити співвідношення сейсмічності з основними морфоструктурами Тянь-Шаню. Аналіз даних показує, що варіації кількісних характеристик заходів сейсмічної активності на активних розламах і вісях антиклинальных складок Тянь-Шаню поводяться неоднаково. Виявлено різних значень заходи для розламів і осей у різні тимчасові інтервали. Як у [Тимуш, 1999], в Тянь-Шаньском регіоні переважають субвертикальные складкообразовательные руху протягом рахунок тангенциального стискування, що також призводить до розвитку структур взбросового типу. Залежно від нього відбувається активізація сейсмічності на новітніх морфоструктурах Тянь-Шаню. Дане припущення підтверджено і представленими картами розподілу щільності сейсмічних подій не новітніх морфоструктурах Тянь-Шаню, де враховувалися напрями рухів осей антиклинальных складок.

Обговорення результатів

Научным результатом у цьому дослідженні є виявлення співвідношень сейсмічності з новітніми морфоструткурами Тянь-Шаню. Апарат кількісної міри і алгоритми обчислень може бути модифіковані й інших сейсмічних параметрів і сейсмоактивных регіонів. Звісно ж, що виділені співвідношення сейсмічності з новітніми морфоструктурами Тянь-Шаню може стати корисними в рішенні комплексу завдань прогнозу, оцінки сейсмічного ризику регіону. Просторово-часової аналіз сейсмічності дозволяє враховувати механізми формування Тянь-Шаньской геодинамічної системи загалом.

Укладання

В статті розглядається Тянь-Шаньская орогеническая система. Виявлено співвідношення сейсмічності з новітніми морфоструктурами в Тянь-Шаньском регіоні, з допомогою комп’ютерної технології задля об'єднаного просторово-тимчасового аналізу сейсмічності з новітніми морфоструктурами. Запропоновано кількісну оцінку сейсмічної активності найважливіших розламів і осей морфоструктур Тянь-Шаню, розроблений апарат кількісної заходи з оцінки сейсмоактивности розламів і осей антиклинальных складок підстави (новітніх морфоструктур) Тянь-Шаню, алгоритми і програми для обчислення цього. Побудовано карти розподілу щільності землетрусів в різних тектонічних структурах Тянь-Шаня.

Література

Казаков У. У., Литовченко І. М., Паршуков М. Ю. Рої землетрусів на Північному Тянь-Шані/ Прогноз землетрусів і глибинна геодинаміка (17−21 листопада 1997), Доповіді міжнародного симпозиума.-Алматы, 1997, cc.145−151.

Казаков В.В., Сыдыков А., Садикова Г. Б., Белослюдцев О. М., Курскеева Л. А., Литовченко І.Н. Середньостроковий прогноз сейсмічної активності на Північному Тянь-Шане/Прогноз землетрусів і глибинна геодинаміка (17−21 листопада 1997), Доклады міжнародного симпозиумасс.160−167, Алматы, 1997.

Тимуш А.В. Напряженно-деформированное стан новітніх морфоструктур Джунгаро-Северо-Тянь-Шаньского региона.Алматы.12 з., 1999.

Тимуш А.В. Альпійська геодинаміка сейсмоактивных орогенов Казахстану Прогноз землетрусів і глибинна геодинаміка. Алмати: Эверо, с.50−60, 1997.

Тимуш А. В. Внутриконтинентальный орогенез і сейсмічність південно-східного Казахстану //Теорія і практика прогнозу землетрусів біля Тянь-Шаню (Тези 3-го Казахстанско-Китайского симпозиума).Алматы, с.113−114, 1996.

Чедия О. К. Морфоструктуры і новітній тектогенез Тянь-Шаню. Фрунзе: Илим. 315 з., 1986.

Голенецкий С.І. У рб.: Геодинаміка внутрішньоконтинентальних горныхобластей. Наука. Новосибирск, с.5−8, 1990.

Рундквист Д.В., Соболєв П.О., Ряховский В. М. Віддзеркалення різних типів розламів в сейсмічності Байкальской рифтовой зони. Доповіді Академії наук., Т.366.N6. с.823−82, 1999.

Стаховский І.Р., Бєлоусов Т. П. Параметри локального самоподоби систем активних розламів і просторове розподіл сейсмичности//Доклады Академії наук, Т.354.N4, c.545−548, 1997.