Главная – Журналы – Поиск по журналам

Были определены скорости смещений по наиболее активным взбросам, реконструирована обширная доорогенная эрозионная поверхность и построены локальные и региональные разрезы. По субмеридиональному пересечению, охватывающему центральную часть Киргизского Тянь-Шаня, было проведено магнитостратиграфическое изучение синтектонических третичных осадочных пород. Кумулятивная скорость позднечетвертичного сжатия вдоль этого разреза составляет 10 мм/год. Она распределена по 5 главным зонам разломов, самые активные из которых расположены в центральной части пересечения. Используя кинематические модели, разработанные в других районах, где деформации также затрагивают основание, авторы рассчитали, что в позднем кайнозое величина сокращения земной коры составила 35–80 км. Очевидно, что одновременное заложение осадочных бассейнов, по меньшей мере в трех главных впадинах, около 12 млн лет назад маркирует начало современного орогенеза. Исходя из рассчитанной скорости сжатия в 10 мм/год, измеренной по активным разломам и по данным GPS, был сделан вывод, что со временем эта скорость возрастала. Несмотря на то, что предполагается ускорение сжатия, было показано, что оно всегда шло в сходном стиле: преобладало субмеридиональное сокращение вкрест субширотных взбросов, нарушающих основание. При этом деформации локализовались в пяти зонах, которые ограничивают самые крупные и глубокие третичные впадины, наиболее четко выраженные в рельефе и нарушенные наиболее активными современными разломами.

Ранее выполненные работы позволили обнаружить синхронизм между региональными и локальными деформационными процессами по сейсмологическим материалам и материалам электромагнитного мониторинга территории одной из наиболее сейсмоактивных областей Северного Тянь-Шаня (Бишкекский прогностический полигон). Встает вопрос о механизме связи этих процессов. Как известно, сейсмический процесс зависит от распределения напряжений в объеме горных пород. Характеристики распределения напряжений статистически могут быть отражены через распределение землетрясений на исследуемой территории. Изучая распределение сейсмических событий, можно судить о механизме, определяющем распределение напряжений.
Полученные карты распределения плотности эпицентров землетрясений характеризуются устойчивым максимумом в области гор Гиндукуша и постепенным снижением величин при удалении от него. Предварительные результаты решения модельной задачи по распределению напряжений в упругой среде показывают, что напряжения от центрального источника спадают значительно быстрее, чем наблюдаемое распределение плотности землетрясений в регионе. Подобное несоответствие можно разрешить, если допустить наличие горизонтальных сил, действующих снизу.
GPS данные, полученные с 1993 по 1999 г. на региональной сети по Тянь-Шаню, свидетельствуют, что некоторые тектонические блоки (особенно в восточной части исследуемой территории) перемещаются с приблизительно идентичными скоростями преимущественно в северном направлении. Складывается впечатление, что блоки перемещаются по поверхности какого-то пластичного горизонта в земной коре. Магнитотеллурические исследования выявили в нижней коре электропроводящий горизонт на всей территории Южного Казахстана и Тянь-Шаня. Найденный слой может быть тем пластическим горизонтом, по которому перемещается верхняя часть земной коры и через который передаются горизонтальные силы одновременно на весь регион за счет вязкости текущего вещества.
Установлено, что локальные сейсмогенерирующие зоны в пространстве совпадают с субгоризонтальными областями повышенной удельной проводимости. Эти области являются разупроченными зонами тектонического происхождения. Их повышенная удельная проводимость, по всей видимости, вызвана поступлением горячих растворов из нижнекорового горизонта через субвертикальные зоны, соединяющие эти горизонты. Через субвертикальные зоны осуществляется также силовое взаимодействие между сейсмогенерирующей зоной и нижнекоровым горизонтом.

Авторы интерпретируют GPS измерения современных деформаций в пределах Западного Тянь-Шаня в рамках блоковой модели, учитывающей важные геологические особенности (разломы) и физические процессы (накопление упругих деформаций). Благодаря этому анализу появляется возможность определять величину деформации, локализованной в активных структурах. В центральной части Западного Тянь-Шаня зона Джуанарыкского разлома является наиболее активным надвигом, по которому происходит меридиональное укорачивание его почти на 5 мм/год. Наоборот, широко известный в регионе Таласо-Ферганский сдвиг имеет очень небольшое горизонтальное смещение.

Высокая плотность GPS сети в Тянь-Шане и длительный период наблюдений позволили построить векторное поле скоростей, а также поле деформаций на поверхности земной коры. Обнаружена компактная цельная область сжимающих деформаций. Сравнение поля деформаций с пространственным распределением слабой сейсмичности, построенной для того же периода времени, показало их значительную корреляцию. GPS и сейсмические данные были сопоставлены также с данными магнитотеллурических зондирований и, в частности, с геометрией поверхности корового проводящего слоя, выделенного под Тянь-Шанем. Область максимальных сжимающих деформаций лежит над северным склоном поверхности слоя, а интенсивность деформаций коррелируется с величиной угла наклона этой поверхности. Почти все сейсмические события размещаются выше кровли слоя. Показанные совпадения говорят, что поле деформации и распределение сейсмичности связаны единым тектоническим процессом и зависят от геометрии корового проводящего слоя.

Рассмотрено воздействие мощных электромагнитных импульсов МГД-генератора на сейсмический режим в пределах Бишкекского геодинамического полигона. Установлено, что после пусков МГД-генератора сейсмичность рассматриваемого района становится заметно выше, чем до них. Активизация местных землетрясений возникает через 2 – 4 дня после пусков и продолжается в течение нескольких суток. Показано, что электромагнитные импульсы инициируют выделение энергии, накопленной средой в ходе тектонических процессов, в виде относительно слабых землетрясений.

Измерения в специализированных подземных обсерваториях с помощью наклономеров и деформографов являются важной частью исследований кинематических характеристик земной коры Северного Тянь-Шаня. В работе анализируются длинные серии наблюдений наклонов и деформаций, полученные в подземной обсерватории Ала-Арча (42,63^o с.ш., 74,50^o в.д.). Представлены результаты приливного анализа данных. В ходе медленных вариаций наклонов и деформаций выделены сезонные, склоновые эффекты и изменения, вызванные сейсмической активностью региона. Среднегодовая скорость меридионального сжатия для периода 1985–1997 гг. равна 3 10 ^–7, а на интервал 1989 – 1997 гг. – 7 10 ^–7.

Работа посвящена исследованию деформационных процессов земной коры Северного Тянь-Шаня деформографическими методами. Показаны технические характеристики аппаратуры, приведено описание деформационных станций, размещенных в разных геологических условиях, охарактеризована точность измерений деформаций. Приведены примеры выделения деформационных возмущений, предваряющих землетрясения. Рассмотрены особенности сезонных изменений в весенние и осенние промежутки. Показано, что в весенние периоды времени регистрируются деформации расширения, а в осенние - сжатия. Дана оценка зон развития аномальных деформаций в течение времени подготовки сейсмического события, отмечены аномальные деформации, не связанные с возникновением землетрясений. Они обусловлены чаще всего изменениями гидрогеологического режима.

При Кеминском (Кебинском) землетрясении 1911 г. с M_s = 8,2 в Северном Тянь-Шане на территории Киргизии и Казахстана образовалась сложная система поверхностных разрывов суммарной протяженностью около 190 км и многочисленные оползни и каменные лавины объемом до нескольких десятков миллионов кубометров. Судя по распространению сейсмодислокаций, при землетрясении были активизированы шесть сегментов Кемино-Чиликской и Аксуйской зон разломов, различающихся по своей ориентировке и кинематике подвижек. Кеминское землетрясение - одно из наиболее сильных в серии сейсмических катастроф, произошедших в Кюнгейском и Заилийском хребтах с 1887 по 1938 г. Его последствия были подробно обследованы и описаны группой исследователей под руководством К. И. Богдановича. В рамках программы Европейского сообщества INCO-COPERNICUS было проведено повторное изучение сейсмогенных разрывов и оползней, связанных с этим землетрясением. Наряду с этим была исследована структурная позиция Кемино-Чиликской и Аксуйской зон разломов, выявлены и описаны особенности выделяемых в их пределах сегментов. В целом эта система образует левостороннюю транспрессионную структуру, контролирующую формирование горных хребтов между Иссык-Кульской впадиной и устойчивым блоком Центрального Казахстана. Сейсмотектонические дислокации 1911 г., которые к настоящему времени могут быть прослежены на местности на протяжении примерно 100 км, обычно наследуют нарушения со следами многократных сейсмогенных подвижек. Наличие отчетливых палеосейсмотектонических дислокаций и крупных древних скальных оползней в долинах рек Чон-Кемин, Чон-Аксу и Аксу свидетельствует о том, что сильные землетрясения происходили здесь и в прошлом.

Излагаются результаты исследований по влиянию слабых низкочастотных вибраций на процесс деформирования горных пород при постоянной нагрузке. В экспериментах на одноосное нагружение гранитных образцов регистрировались деформационные характеристики, режим акустической эмиссии (АЭ) и форма отдельных импульсов АЭ. Выявлено наличие временной задержки между началом вибраций и последующим возрастанием активности АЭ, а также последействие вибраций при их выключении. Длительность задержки уменьшалась по мере возрастания нагрузки и сокращения перерыва между вибросеансами. Установлен пороговый характер триггерного воздействия слабых вибраций на темп дилатансионного деформирования горных пород.
Наблюдаемые эффекты рассматриваются в свете известных результатов по изучению виброупругости, акустопластики и акустической эмиссии нагруженных материалов. С позиций кинетической концепции прочности твердых тел и нелинейной акустики обсуждаются предлагаемая теоретическая модель явления и масштабные эффекты вибровоздействия на нагруженные геоматериалы.

Исследовалась тонкая структура импульсов акустической и электромагнитной эмиссии, регистрируемой при одноосном сжатии образцов горных пород на стадии их дилатансионного деформирования. Выявлены четыре типа сигналов, отличающихся по частоте и длительности. Предполагается, что сигналам первого типа соответствуют образования трещин отрыва, второго - трещин сдвига, низкочастотным сигналам третьего типа –колебания конструктивных элементов нагружающего устройства. Четвертый тип сигналов отнесен к импульсной электромагнитной эмиссии, обусловленной выходом заряженных дислокаций на границу зерен в минералах с ионным типом связей, входящих в состав гранита.