Співвідношення сейсмічності з новітніми морфоструктури Тянь-Шаню Зміст  Анотація  Введення  Методика досліджень  Результати  Обговорення результатів  Висновок  Подяки  Література Анотація

Розглядається Тянь-Шаньская орогеніческая система, яка є найбільшим геодінамичних і сейсмопрогностіческім полігоном, де інтенсивно ведуться дослідження глибинної будови, новітньої тектоніки і сейсмічності. У межах казахстанської частини даного регіону в неї входить ряд мегантікліналей і найважливіших активних розломів [Тімуш, 1999]. Пропонується кількісну оцінку сейсмічної активності найважливіших розломів і осей морфоструктур Тянь-Шаню, алгоритми і методи побудови растрових карт щільності розподілу епіцентрів землетрусів уздовж новітніх морфоструктур і активних розломів. На основі цього дослідження виявлені і проаналізовані співвідношення сейсмічності з новітніми морфоструктури Тянь-Шаню. Введення

Однією з актуальних завдань сейсмотектоніки є дослідження просторово-часових співвідношень сейсмічності з морфоструктури, під якою розуміють новітню структурну форму, виражену в рельєфі [Чедія, 1986]. Автором зроблено спробу виявити такі співвідношення в Тянь-Шаньском регіоні, використовуючи комп'ютерну технологію для спільного просторово-часового аналізу сейсмічності c новітніми морфоструктури. Методика досліджень

Запропоновано кількісну оцінку сейсмічної активності найважливіших розломів і осей морфоструктур Тянь-Шаню, розроблений апарат кількісної заходів для оцінки сейсмоактивній розломів і осей антиклінальними складок підстави (новітніх морфоструктур) Тянь-Шаню, алгоритми і програми для обчислення таких заходів. Освоєно методики розрахунку заходи щільності розподілу епіцентрів землетрусів уздовж новітніх морфоструктур і побудови на її основі растрових карт розподілу щільності епіцентрів землетрусів. При дослідженні використовувалися:

1) Карта активних новітніх розломів джунгар-Північно-Тянь-Шаньского регіону (За даними дешифрування космофотоснімков)

2) Схема розташування морфоструктур джунгар-Північно-Тянь-Шаньского Регіону і профілів для вимірювання їх геометричних параметрів. [Тімуш, 1999].

Розглядалися тільки найбільш великі (рельєфоутворюючі) розломи, а також новітні морфоструктури (складки підстави) для території дослідження. Розрахунки заходів сейсмічної активності проводилися за розломів і осях антиклінальними складок підстави, оцифрованих по проекція на денну поверхню тектонічних структур і записаних у файли. Точність визначення епіцентрів землетрусів за даними каталогу плюс-мінус 5 км. Розглядаючи глобальну геодинаміки новітніх орогенов Центральної Азії, А. В. Тімуш [1997] відзначає, що сейсмічність знаходить пояснення у зв'язку з парагенезамі різних структур. Генетичний зв'язок вогнищ землетрусів з великими розломами майже ніким не заперечується. Тим не менш, це не вирішує проблему виділення сейсмогенерірующіх зон. Цим багато в чому обумовлена дана робота, метою якої є спроба чітко виділити і оцінити за допомогою кількісних заходів сейсмоактивній розломів регіону та новітніх морфоструктур. Виходимо з наступних закономірностей [Тімуш, 1996]:

- скупчення вогнищ сильних і слабких землетрусів приурочені, в основному, до зон деструкції взбросо-надвігового типу вздовж крутих крил тваринний блокових вергентних (асиметричних) морфоструктур;

- вогнища землетрусів є також уздовж тих ділянок субтрансформних зрушень, де по різні сторони шва спостерігається протилежна спрямованість векторів вергентності морфоструктур;

- асейсмічнимі або слабо сейсмічних є ділянки субтрансформних зрушень з односпрямованим векторами вергентності по різні сторони шва, а також ділянки відсутності вергентних структур по обидва боки шва, що свідчить про загасання телеколлізіонних деформацій.

Виявлення співвідношень сейсмічності з новітніми морфоструктури здійснюється у кілька етапів з використанням методики оцінки міри сейсмічної активності розломів та осей антиклінальними складок, а також застосування алгоритму побудови растрових карт по щільності епіцентрів землетрусів уздовж морфоструктур. Приймається наступний апарат обчислення значення заходи сейсмічної активності. У першому випадку це - мінімальна видалення сейсмічної події від структури регіону (в кілометрах); в іншому - коефіцієнт кореляції сейсмічних подій з елементами тектонічних структур регіону. Вводиться кількісна міра mu, визначена на множині всіх сейсмічних подій з Каталогу землетрусів з 1960-2000 рр.. і оцифрованих каталогів активних розломів і осей антиклінальними складок, складених по карті морфоструктур і розломів. Потім фіксується підмножина подій з безлічі сейсмічних подій Каталога на виділеному часовому проміжку (наприклад, один рік) і аналізуються окремо електронні каталоги розломів і осей антиклінальними складок, куди входять всі координати розломів і осей. Міра mu визначається для всіх подій із виділеного підмножини згідно з формулою:

mu = 1-Lmin/Lmax,

де Lmin - мінімальна відстань події до елемента тектонічної структури (розлому або осі антиклінальними складки), Lmax - Можна прийняти рівною для обчислень 20 км (приналежність землетрусу до тектонічної структурі по обидва боки від неї). Наприклад, для події, розташованого безпосередньо на розломі або осі, приймається mu = 1, а для сейсмічної події, що потрапляє на межу виділеної області, mu = 0. З цього видно, що всі значення заходи mu знаходяться в інтервалі від 0 до 1. Це міра подібності просторового розподілу сейсмічних подій і конфігурації тектонічних структур (Мал. 1).

Для просторового обчислення заходи сейсмічної активності основних морфоструктур регіону розрахунок проводився в ковзному (по одному події з каталогу) вікні з різними масштабами вибірки за кластерному принципом - 16, 32, 64, 128 подій з каталогу; обчислювалося мінімальна відстань кожного події до найближчої тектонічної структури відносно всього і відносилося до масштабу вибірки. (Мал. 2).

У результаті роботи програм отримані графіки часових варіацій чисельних значень заходів сейсмічної активності основних тектонічних елементів Тянь-Шаню з 1960-2000 рр.. і 1980-2000 рр.. для території 42-44oN, 76-79oE. (Мал. 1, 2).

Показано, що варіації заходів вздовж розломів і осей новітніх морфоструктур Тянь-Шаню ведуть себе по-різному. З Рис. 2 можна припустити, що в різні інтервали часу відбувалися фази активізації цих структур і активізація сейсмогенерірующіх властивостей в цілому. Робиться спроба оцінити сейсмічну активність тектонічних структур кількісно.

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

Коротко зупинимося на побудові карт. Застосовується ковзне вікно розміром 0.25 * 0.25, яким сканується вся територія дослідження. У кожному такому вікні розраховується щільність сейсмічних подій, що потрапили в клітинку, за кластерному принципом [Казаков, Литовченко, ін 1997] шукається центр ваги. Поточна осередок, рухаючись з кроком 1 хвилина, проходить всю площу заданій території. Підраховується щільність подій, що потрапили в центр ваги всіх подій кожного отвору. Запам'ятовується значення щільності і потім на карту виноситься різним кольором розподіл щільності на сейсмогенерірующіе тектонічні структури (См.обозначеніе на рис. 2 - менше 5 землетрусів, 3 - менше 10, 3 - менше 20, т.д., 8 - менше 60, 9 - більше 60). Результати роботи програм представлені на картах (Рис. 3, 4, 5). При зіставленні карт розподілу щільності епіцентрів землетрусів, візуально спостерігається краща корелюється з осями антиклінальними складок, ніж з активними розломами. Більш компактний розподіл щільності епіцентрів відзначається уздовж осей в контурах складок з урахуванням напрямку руху осей. При зустрічному русі осей, щільність епіцентрів більше, що показано різним кольором за колірною шкалою (2-9) на малюнках. Кореляція з розломами візуально також виділяється на карті. Це припущення може бути підкріплене і кількісними оцінками, проведеними вище. Але тут потрібно більш докладний геолого-тектонічний і статистичний аналіз. Результати

Проведені розрахунки заходів сейсмічної активності для основних елементів тектонічних структур Тянь-Шаню дали можливість виділити співвідношення сейсмічності з основними морфоструктури Тянь-Шаню. Аналіз отриманих даних показує, що варіації кількісних характеристик заходів сейсмічної активності на активних розломи і осях антиклінальними складок Тянь-Шаню ведуть себе по-різному. Виявлено різні значення заходів для розломів і осей у різні тимчасові інтервали. Як зазначалося в [Тімуш, 1999], в Тянь-Шаньском регіоні переважають субвертікальние складкообразовательние руху за рахунок тангенціального стиснення, що також призводить до розвитку структур взбросового типу. Залежно від них відбувається активізація сейсмічності на новітніх морфоструктури Тянь-Шаню. Це припущення підтверджується і представленими картами розподілу щільності сейсмічних подій на новітніх морфоструктури Тянь-Шаню, де враховувалися напрямки рухів осей антиклінальними складок. Обговорення результатів

Науковим результатом у даному дослідженні є виявлення співвідношень сейсмічності з новітніми морфоструткурамі Тянь-Шаню. Апарат кількісної міри та алгоритми обчислень можуть бути модифіковані для інших сейсмічних параметрів і сейсмоактивних регіонів. Видається, що виділені співвідношення сейсмічності з новітніми морфоструктури Тянь-Шаню можуть виявитися корисними в рішенні комплексу завдань прогнозу, оцінки сейсмічного ризику регіону. Просторово-часовий аналіз сейсмічності дозволяє враховувати механізми формування Тянь-Шаньской геодинамічної системи в цілому. Висновок

У статті розглядається Тянь-Шаньская орогеніческая система. Виявлено співвідношення сейсмічності з новітніми морфоструктури в Тянь-Шаньском регіоні, з використанням комп'ютерної технології для спільного просторово-часового аналізу сейсмічності c новітніми морфоструктури. Запропоновано кількісну оцінку сейсмічної активності найважливіших розломів і осей морфоструктур Тянь-Шаню, розроблений апарат кількісної заходів для оцінки сейсмоактивній розломів і осей антиклінальними складок підстави (новітніх морфоструктур) Тянь-Шаню, алгоритми і програми для обчислення таких заходів. Побудовано карти розподілу щільності землетрусів на різних тектонічних структурах Тянь-Шаню. Література

Казаков В. В., Литовченко І. М., Паршуков М. Ю. Рої землетрусів на Північному Тянь-Шаню/Прогноз землетрусів і глибинна геодинаміка (17-21 листопада 1997), Доповіді міжнародного сімпозіума.-Алмати, 1997, cc.145-151

Казаков В.В., Сидиков А., Садикова А.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), Доповіді міжнародного сімпозіумасс.160-167, Алмати, 1997.

Тімуш А.В. Напружено-деформований стан новітніх морфоструктур джунгар-Північно-Тянь-Шаньского регіона.Алмати.12 с., 1999.

Тімуш А.В. Альпійська геодинаміка сейсмоактивних орогенов Казахстану Прогноз землетрусів і глибинна геодинаміка. Алмати: Евер, с.50-60, 1997.

Тімуш А.В. Внутрішньоконтинентальної орогенез і сейсмічність південно-східного Казахстану// Теорія та практика прогнозу землетрусів на території Тянь-Шаню (Тези 3-го Казахстансько-Китайського симпозіуму). Алмати, с.113-114, 1996.

Чедія О.К. Морфоструктури і новітній тектогенез Тянь-Шаню. Фрунзе: Ілім. 315 с., 1986

Голенецкій С.І. В сб: Геодинаміка внутріконтинентальних горнихобластей. Наука.Новосібірск, с.5-8, 1990.

Рундквіст Д.В., Соболєв П.О., Ряховського В.М. Відображення різних типів розломів у сейсмічності Байкальської рифтовой зони. Доповіді Академії наук., Т.366.N6. с.823-82, 1999.

Стаховський І.Р., Бєлоусов Т.П. Установки локального самоподібність систем активних розломів і просторовий розподіл сейсмічності// Доповіді Академії Наук, Т.354.N4, c.545-548, 1997.