ГЛАВА 2
МЕТОДИКА ВЫДЕЛЕНИЯ СЕЙСМОГЕНЕРИРУЮЩИХ ЗОН И ОЦЕНКИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ В УСЛОВИЯХ ДРЕВНИХ ПЛАТФОРМ
2.1. Методические основы выделения сейсмогенерирующих зон
Для того чтобы обоснованно выделять зоны ВОЗ в пределах платформенной части Украины, необходимо представить, какова связь геолого-геофизических особенностей строения среды и проявлений сейсмичности. Интерес к возникновению сильных землетрясений на территориях древних платформ возник в связи с интенсивным строительством на них экологически опасных объектов (АЭС, химических предприятий и т.д.). Поэтому для сравнительного сейсмотектонического анализа распределения сейсмичности по древним платформам Земного шара составлялись каталоги исторических и инструментально зарегистрированных землетрясений из всех возможных, опубликованных источников. Нами были отобраны 7 древних платформ [40-47] со сходными: геологическим строением и историей геологического развития - Северо-Американская, Южно-Американская, Восточно-Европейская, Сибирская, Афро-Аравийская, Индостанская, Австралийская. Антарктида не принималась в расчет из-за очень слабой геолого-геофизической и сейсмологической изученности, а Китайская платформа - в связи с тем, что отдельные участки Китайской платформы окружены зонами кайнозойской активизации, оказывающими очень сильное геодинамическое влияние на эти участки платформы. В процессе составления каталогов были получены данные об исторических землетрясениях типа Нью-Мадридских 1811-1812г.г. с магнитудами 7.8; 7.3, соответственно [46]. Для представления о том, какой силы могут возникать землетрясения на древних платформах и какую громадную территорию может захватывать сейсмическое воздействие от них, приведен рис. 2.1, характеризующий сильнейшее, из известных на древних платформах, землетрясение 1811 года.
Рис. 2.1 Карта изосейст (линий равной интенсивности) Нью-Мадридского (штат Миссури) землетрясения 16 декабря 1811 года, в баллах модифицированной шкалы Меркалли. (Интенсивность сотрясений в малонаселенных в то время районах к западу от эпицентра не известна)
Условные обозначения: 1 - значения интенсивности, зарегистрированные в отдельных пунктах; 2 - изосейсты (балы изосейст - римскими цифрами) [46].
В плане оценки возможности возникновения сильных землетрясений на территориях со стабильной континентальной корой, представляет определенный интерес работа Арч. С. Джонстона и Лизы Р. Кантер [47]. В этой работе приведена таблица (табл. 2.1) наиболее сильных землетрясений, известных в пределах стабильной континентальной коры, под которой понимают щиты (возрастом более 3 млрд. лет), образующие древнейшую сердцевину материков и окружающие их древние и молодые платформы, покрытые осадочным чехлом.
Наиболее сильные землетрясения в пределах стабильной континентальной коры
Таблица № 2.1
Землетрясения (место, год)Вмещающая структураМагнитудаБазель 1356Рифт7.4Тайваньский пролив 1604 Контр. окр.7.7Хайнань 1605 Рифт7.3Нью-Мадрид 1811Рифт8.2Нью-Мадрид 1812Рифт8.3Нью-Мадрид 1812Рифт8.1Кач 1819Рифт7.8Море Баффина 1833Контр. окр.7.7Португалия 1858Контр. окр.7.1Южная Каролина 1885 Контр. окр.7.6Плато Экемаус 1906Контр. окр.7.2Нанай 1916Контр. окр.7.4Большие балки 1929Контр. окр.7.4Ливия 1935Контр. окр.7.1Южное Тасамайское поднятие 1951Контр. окр.7.0Из работы [47]
В качестве магнитуды (М) - в этой таблице использована "моментная" магнитуда прямо пропорциональная логарифму сейсмического момента. Пятнадцать самых сильных землетрясений, зарегистрированных в стабильной коре, по мнению авторов [47], произошли там, где за последние 250 млн. лет кора подвергалась растяжению и стала тоньше.
И.Е. Губиным была разработана и опубликована концепция сейсмогенных зон (зон возможного возникновения очагов землетрясений). Она состоит в том, что сильные землетрясения возникают не везде и не хаотически, а закономерно, в соответствии с геологическим строением в сейсмогенных зонах, обусловленных активными разрывами, т.е., в качестве зоны ВОЗ выделяется вся геологическая структура, если на одном из ее участков произошло сильное землетрясение. Размер геологических структур в каждой зоне (и в ее звене) определяет предельные, возможные величины очагов и, следовательно, магнитуд землетрясений, а скорость движения структур - повторяемость толчков [48].
Анализ составленных каталогов по древним платформам показал, что на их территориях в разных регионах Земного шара произошло свыше 450 землетрясений с магнитудой М?4.9-5.0 (рис. 2.2) [49]. Коровые землетрясения с небольшой глубиной возникновения и магнитудой в интервале 4.0 - 6.0 могут вызывать на поверхности земли сейсмические воздействия силой до 6 - 7 баллов (по шкале MSK - 64), а в редких случаях и выше, что уже представляет существенную опасность для особо важных объектов. Сущность выполненных исследований сводится к тому, что совместный анализ данных о землетрясениях по 7-ми древним платформам [49] и данных об их геологическом строении и истории развития [40-53] позволил выявить общие для всех древних платформ сейсмотектонические закономерности [50-52]. На рисунках 2.3 - 2.9 представлены карты эпицентров землетрясений с элементами тектоники для 7-ми древних платформ. Эти закономерности состоят в следующем:
- наблюдается определе