Галерея:

Сейсмогравитационные деформации

Определение. Сильное землетрясение инициирует множество сопутствующих явлений, связанных с действием силы тяжести, которые способствуют усилению паники у населения и, зачастую, увеличивают человеческие жертвы и материальные потери. Согласно классификации, предложенной В.П. Солоненко [1966], образующиеся в результате этого деформации на поверхности относятся к сейсмогравитационным. Они достаточно хорошо изучены, поскольку часто описываются очевидцами землетрясений и встречаются при сейсмогеологических исследованиях. Известно широкое видовое многообразие таких явлений: обвалы, оползни, потоки горнопородного материала, отседания склонов и т.д., причем некоторые из них происходят одновременно, охватывая огромные по площади территории.

Механизм образования. Главными причинами косейсмического гравитационного деформирования горных пород считаются падение их прочности вследствие сейсмических ускорений, изменение угла наклона метастабильных плоскостей из-за колебательных движений и тиксотропное разжижение грунтов [Сейсмическое районирование…, 1977]. Не менее важным фактором выступают инженерно-геологические условия, уникальные для каждого района. К примеру, во время землетрясения 1971 г. в Сан-Фернандо (Калифорния) пришел в движение оползень по уклону с углом всего 2° [Хуторской и др., 1999], что было обусловлено тиксотропными свойствами неуплотненных осадков, полностью утративших несущую способность. В Крыму, в период сильного увлажнения грунтов сейсмогравитационную активизацию вызывали уже 4-бальные землетрясения. Напротив, при недостатке влаги склоновых смещений не наблюдается даже при 8-бальном [Глухов, 1959].

Применение. Сейсмогравитационные дислокации применяют в палеосейсмогеологии для определения параметров землетрясения, таких как положение эпицентральной области, интенсивность сотрясения, возраст, а также его магнитуда [Непоп, Агатова, 2008]. Например, озера, подпруженные древними сейсмооползнями, могут использоваться для определения места и силы грядущих подземных толчков [Adams, 1981]. Сейсмогравитационные деформации всегда учитываются при макросейсмическом обследовании последствий произошедшего землетрясения, так как влияют на оценку его силы сейсмическими шкалами. Некоторые сейсмогравитационные эффекты приурочены к зонам разломов, активизированных в современное время [Лунина и др., 2009; Бержинский и др., 2009;], что является немаловажным фактом при структурно-геологических исследованиях.

Основные трудности. Стоит отметить, что доказать сейсмогенное происхождение гравитационных деформаций прошлого довольно сложно. Требуется установление однозначной связи с первичной сейсмотектонической структурой при учете динамики движения горных масс в районе, а для этого нужны трудоемкие исследования на больших участках. К тому же, палеосейсмодислокации такого типа сохраняются сравнительно недолго и распознать удается лишь голоценовые [Хромовских, Никонов, 1984]. Поэтому при установлении параметров соответствующего землетрясения с помощью сейсмогравитационных деформаций могут возникнуть серьезные ошибки, тем более что всегда нужно учитывать вклад форшок – афтершокового процесса в развитие данных явлений.

Примеры. 27 августа 2008 г. в районе Байкальской рифтовой системы произошло Култукское землетрясение с Ms=6.2, которое сопровождалось многочисленными сейсмогравитационными эффектами. В большинстве случаев они были приурочены к естественным или искусственным скальным выходам, расположенным около автомобильных дорог. Отмечено, что все пункты наблюдения с вторичными природными эффектами расположены на сместителях крупных разломов или на их пересечениях, а четкая локализация и упорядоченная направленность сейсмогравитационных разрывов позволила сделать предположение о связи сейсмического события с активизацией одного из разломов субширотного и/или северо-западного простирания [Лунина, Гладков, 2008]. В нашей галерее приведены рисунки, иллюстрирующие лишь некоторые гравитационные эффекты из широкого многообразия проявившихся во время землетрясения 2008 г. на Южном Байкале. Кроме того, продемонстрирован крупный сейсмообвал размерами ~ 1 * 0,85 км, произошедший в одном из узлов пересечений крупных разрывов на склоне правого борта долины р. Талтура [Лунина и др., 2006] во время Чуйского землетрясения 2003 г. с М=7.5 (Горный Алтай).

Литература в тексте

1. Глухов И.Г. О землетрясениях как об одном из факторов активизации оползней Горного Крыма // Вестн. Моск. ун-та. – 1959. – № 4. – С. 3-12.

2. Лунина О.В., Гладков А.С. Сейсмогравитационные разрывы на земной поверхности от землетрясения 27.08.2008 г. на Южном Байкале// Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы совещания / Отв. ред. Е.В. Скляров. Иркутск: ИЗК СО РАН, 2008. Вып. 6, Т. 2. С. 21–23.

3. Непоп Р.К., Агатова А.Р. Сейсмогравитационные дислокации: новые возможности для палеосейсмогеологических и морфогеодинамических исследований // Литосфера. – 2008. - № 1. – С. 65-76.

4. Сейсмическое районирование Восточной Сибири и его геолого-геофизические основы / Отв. ред. В.П. Солоненко. – Новосибирск: Наука. – 1977. – 303 с.

5. Солоненко В.П. Палеосейсмогеологический метод // Живая тектоника, вулканы и сейсмичность Станового нагорья / Отв. редактор В.П. Солоненко. – М.: Наука – 1966. – С. 15-35.

6. Хромовских В.С., Никонов А.А. По следам сильных землетрясений. – М.: Наука, 1984. – 144 с.

7. Хуторской М.Д., Зволинский В.П., Рассказов А.А. Мониторинг и прогнозирование геофизических процессов и природных катастроф: Учеб. пособие. – М.: Изд-во РУДН, 1999. – 222 с.

8. Adams J. Earthquake-dammed lake in New Zealand. – Geology. – 1981. – V. 9. – P. 215-219.