УДК 550.343.4

О РОЛИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ В СЕЙСМОГЕОДИНАМИКЕ И ПРОГНОЗЕ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ

Ó 2004 г. В.И. Уломов

Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН, г. Москва

Поступила в редакцию 12.03.2004 г.

АННОТАЦИЯ

На примере Памиро-Тянь-Шаня и Туранской платформы Среднеазиатского сейсмоактивного региона показана необходимость учета горизонтальной составляющей тектонических движений для изучения структуры сейсмичности и оценки сейсмической опасности. Особое значение такие исследования приобретают на равнинных платформенных территориях, в том числе на Скифско-Туранской плите и Восточно-Европейской платформе, где вертикальная составляющая движений незначительна. Сопоставление ранее полученных автором векторных и скалярных полей горизонтальных неоген-четвертичных движений земной коры Средней Азии с результатами недавних инструментальных GPS-измерений выявило их сходство с современными перемещениями земной поверхности рассматриваемой территории. Подтверждено наличие вращательной составляющей тектонических движений в общей сейсмогеодинамике региона. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты 01-05-64452 и 04-05-64912).

ВВЕДЕНИЕ

Результаты GPS-измерений, полученные за последние годы, и в том числе, на территории России и стран Средней Азии, еще раз со всей убедительностью указали на значимость горизонтальной составляющей тектонических движений в развитии земной коры и всей литосферы. С помощью глобальной спутниковой геодезии стало возможным не только получать высококачественную информацию о современной геодинамике, но и оперативно следить за всеми ее пространственно-временными изменениями, что особенно важно для целей адекватного сейсмического районирования и долгосрочного прогноза сильных землетрясений.

Первые шаги в изучении горизонтальных геодинамических движений в Средней Азии были предприняты автором еще в 60-70-х годах прошедшего столетия на основе разработанного им метода редукции динамики земной коры за неоген-четвертичное время [Уломов, 1966, 1972–1974]. Тогда же была отмечена роль горизонтальной и вращательной составляющей движений в прогнозе сейсмической опасности и введено новое понятие "сейсмогеодинамика" (СГД). В отличие от сейсмотектоники, характеризующей преимущественно статику и геометрическую связь сейсмических очагов с глубинным строением, сейсмогеодинамика рассматривает природу сейсмичности, как результат динамики земной коры и всей литосферы с учетом их иерархической структуры, прочностных свойств и процессов разрушения на разных масштабных уровнях - от локального очага землетрясения до региональных и глобальных сейсмогенерирующих объектов.

Метод редукции позволил воссоздать векторные и скалярные поля новейших и современных горизонтальных тектонических движений в Средней Азии. Одновременно была подтверждена тесная корреляция этих полей со структурой сейсмичности и гравитационного поля, объяснена нелинейная конфигурации графиков повторяемости землетрясений и их связь с прочностными и динамическими свойствами пород земной коры и всей литосферы. Особое внимание было обращено на заниженную оценку сейсмической опасности Туранской плиты и на необходимость создания новой карты сейсмического районирования этой территории, считавшейся тогда практически асейсмичной. В связи с этим в 1967-1968 гг. на территории Туранской плиты были открыты первые сейсмические станции. Сейсмологические и деформометрические наблюдения за местной сейсмичностью, процессами горизонтального растяжения и современного трещинообразования на земной поверхности в Центральных Кызылкумах позволили заявить в научной печати о подготовке в этом районе крупного землетрясения [Каржаув, Уломов, 1966; Уломов, 1972, 1974]. Долгосрочный прогноз подтвердился серией из трех сильнейших для платформы Газлийских землетрясений 1976 г. (магнитуды М=7.0 и 7.3) и 1984 г. (М=7.2), произошедших в одном и том же очаге в Центральных Кызылкумах [Уломов, 1986].

Отрицание большинством геологов того времени роли горизонтальных тектонических движений иллюстрирует высказывание известного геолога Б.А. Петрушевского. Не признавая "новую глобальную тектонику" и не веря в возможности геофизических методов в изучении динамики земной коры, в том числе и Туранской плиты, знатоком которой он являлся, Б.А. Петрушевский с негодованием писал в адрес автора этой статьи: "…в отношении этой территории произошло не просто существенное нарушение равновесия между геологическим и геофизическим началом подхода к изучению землетрясений, с перемещением центра тяжести в геофизические работы. Дело усугубилось тем, что и тектоническую обусловленность сейсмичности Кызылкумов в последние годы все шире стали излагать геофизики, в первую очередь В.И. Уломов. Это именно он начал предлагать модные - с точки зрения приверженцев гипотезы "тектоники плит" - представления о связи кызылкумских землетрясений со сложными перемещениями крупных блоков земной коры и их надвиганиями или пододвиганиями на или под соседние блоки, включая сооружения Памира и Гиндукуша. …Следует сослаться и на его обобщающее в этом отношении сочинение , касающееся всей Средней Азии, в котором широко описаны и более сложные движения - вращательные, якобы характерные для данного сектора Азии" [Петрушевский, 1977, стр. 50].

Время же подтвердило правоту расчетов и построений, описанных в книге [Уломов, 1974] и в других публикациях автора. Недавние исследования динамики земной коры в Тянь-Шане с помощью GPS-измерений, выполненные немецкими и американскими учеными совместно с российскими, казахскими и киргизскими коллегами, привели практически к той же картине горизонтальных перемещений земной поверхности (включая и вращения геоблоков), какая и была воссоздана автором этих строк более тридцати лет тому назад и на что справедливо ссылаются сами исследователи [Abdrakhmatov et al, 1996].

С целью сопоставления результатов исследований неоген-четвертичной динамики земной коры Средней Азии, полученных ранее нами, с GPS-измерениями современных горизонтальных перемещений земной поверхности, ниже кратко излагается методика редуцирования и приводятся результаты, описанные в [Уломов, 1972-1974] и направленные на оценку сейсмической опасности исследуемой территории. Приведены также современные данные, полученные с помощью аппаратуры GPS упомянутыми выше и другими авторами на Северном Тянь-Шане. Показано, что особое значение такие исследования приобретают на равнинных платформенных территориях, в том числе на Скифско-Туранской плите и Восточно-Европейской платформе, где вертикальная составляющая движений незначительна, а сейсмический потенциал достаточно высок.

СЕЙСМОГЕОДИНАМИКА И СЕЙСМИЧНОСТЬ СРЕДНЕЙ АЗИИ

Рассматриваемая территория Средней Азии в геологическом отношении является эпиплатформенным орогеном, сформировавшемся за неоген-четвертичное время на месте эпигерцинской платформы, западная часть которой представлена ныне молодой Туранской плитой. Регион характеризуется высокой внутриконтинентальной сейсмичностью, обусловленной интенсивным геодинамическим взаимодействием нескольких крупных литосферных плит - Европейской, Азиатской, Иранской, Индийской и Китайской (рис. 1).

Рис. 1. Сейсмогеодинамика Средней Азии. Фрагменты литосферных плит: ЕВП – Европейская, АЗП – Азиатская, ИРП – Иранская, ИНП – Индийская, КИП – Китайская. Двойные линии – границы плит; стрелки – направления их перемещения; жирный пунктир – оси региональных сейсмогенных структур, представляющих собой реликты островных дуг зон субдукции: 1 – Загросская, 2 – Памиро-Гималайская, 3 – Крым-Кавказ-Копетдагская, 4 – Южно-Тянь-Шаньская, 5 – Северо-Тянь-Шаньская, 6 – Алтайская, 7 – Саяно-Байкальская, 8 – Уральская. Очаги землетрясений показаны в условных обозначениях рис. 2. Тонкие линии – границы государств.

Рис. 2. Сейсмичность восточной части Средней Азии. 1. – Очаги землетрясений с М=4.0 и более в интервалах ±0.2 и с шагом 0.5 единицы магнитуды; очаги с М=7.0 и более изображены в виде эллипсов реалистичной ориентации и протяженности; цифрами указан год возникновения наиболее сильных и отдельных умеренных (на Туранской плите) землетрясений. 2. – Градиент изостатических аномалий силы тяжести разной интенсивности; темный цвет соответствует более высоким значениям градиента (по материалам М.Е. Артемьева и М.К. Кабана [Кабан и др., 1998]); Т-Ф - Таласо-Ферганский разлом (правый сдвиг); СТШ - каледонский Северный Тянь-Шань; ЦТШ, ЮТШ - Центральный и Южный герцинский Тянь-Шань; тонкий пунктир – условная граница между орогеном Тянь-Шаня, Казахстанским щитом, Туранской и Таримской плитами. Тонкими линиями показаны границы государств.

Анализ карты очагов землетрясений восточной части Средней Азии (рис. 2) позволяет выявить определенную закономерность в распределении сейсмического поля на этой территории, заключающуюся, в частности, в приуроченности сейсмогенных структур к зонам крупных разломов и к повышенному градиенту поля изостатических аномалий силы тяжести [Уломов, 1966]. В целом аномальное гравитационное поле региона представляет собой единую депрессию с центром в области Памира. При этом уменьшение напряженности поля по направлению к Памиру происходит не монотонно, а характеризуется полосами повышенных градиентов (гравитационные ступени) и находится в соответствии с глубинным рельефом основных границ раздела в земной коре. Гравитационные аномалии отражают глубинное строение и вертикальную составляющую геодинамических движений. Они хорошо коррелируют со структурой сейсмичности, которой свойственны преимущественно надвиговые подвижки в очагах землетрясений. Сдвиговые же горизонтальные перемещения выражены очень слабо. Примером может служить крупнейший в Средней Азии Таласо-Ферганский сдвиг практически на всем своем протяжении. Исключение составляет его северо-западный участок, которому свойственны значительные вертикальные перемещения вдоль хребта Каратау.

В сейсмическом отношении наиболее ярко выделяются три основные линеаментные зоны регионального масштаба - Северо-Тянь-Шаньская, Южно-Тянь-Шаньская и Памиро-Гиндукушская. Каждая из них принадлежит к разновозрастным геологическим образованиям, характеризующимся различными прочностными и динамическими свойствами, и является следствием коллизии, имеющей субдукционное происхождение в этом регионе. Протяженность Северо-Тянь-Шаньской и Южно-Тянь-Шаньской зон соизмерима со среднестатистической протяженностью всех дугообразных конвергентных регионов мира – 3000±500 км [Уломов, 1974, 1993, 1999].

Северный Тянь-Шань представлен каледонидами, Южный – герцинидами. Альпийские структуры Южного Памира и Гиндукуша являются северо-западным окончанием Гималайской дуги, в свою очередь входящей в состав протяженного Альпийско-Гималайского пояса. На обоих концах этой относительно молодой дуги, в Памиро-Гиндукуше и на территории Мьянмы, еще сохранились "гнезда" заглубленных очагов местных землетрясений. В Памиро-Гиндукуше, где вся литосфера находится в неуравновешенном состоянии и продолжает интенсивно погружаться в верхнюю мантию, сейсмические очаги достигают глубин 300 км. На остальной территории Средней Азии они расположены в пределах верхней части земной коры, чаще всего на глубине до 15-20 км.

Северо-Тянь-Шаньская сейсмогенерирующая структура характеризуется крупнейшими землетрясениями, возникающими здесь на фоне относительно низкой общей сейсмической активности. К ним относятся Чиликское землетрясение 1889 г. с М=8.3, Кебинское 1911 г. с М=8.2, Верненское 1887 г. с М=7.3, Беловодское 1885 г. с М=6.9, Чаткальское 1946 г. с М=7.5, Суусамырское 1992 г. с М=7.5 и др. [Уломов, Полякова, Медведева, 2002]. Северо-Тянь-Шаньская зона протягивается далеко на восток, вплоть до Монгольского Алтая. В северо-западной части она совпадает с Таласо-Ферганским разломом, которому на этом участке свойственна относительно низкая сейсмическая активность. Западнее центральной части Таласо-Ферганского сдвига, уже на территории герцинского Центрального Тянь-Шаня, достаточно надежно выявляются менее значительные по сейсмическому потенциалу сейсмолинеаменты, оконтуривающие Ферганскую впадину. Они характеризуются надвигами и ярко выражены в поле градиента изостатических аномалий силы тяжести (см. рис. 2). Южно-Ферганская разломная зона отчетливо прослеживается в гравитационном поле и на территории Туранской плиты.

Наиболее крупными сейсмическими событиями, произошедшими вдоль дуги Южного Тянь-Шаня, являются Кашгарское землетрясение 1902 г. с М=7.8, Каратагские (двойной толчок) 1907 г. с М=7.3 и 7.4, Хаитское 1949 г. с М=7.4, Маркансуйское 1974 г. с М=7.3. В отличие от Северо-Тянь-Шаньской зоны, практически все из перечисленных землетрясений возникали здесь на фоне очень высокой сейсмической активности, свойственной всей центральной части Южно-Тянь-Шаньской зоны. На востоке эта зона контролирует северную границу Таримской плиты, на западе – рассекает Туранскую плиту и, по-видимому, протягивается вплоть до Мангышлака. Здесь, в центральной части Туранской плиты, произошли крупнейшие для платформенной территории 9-10-балльные Газлийские землетрясения 1976 г. с М=7.0, М=7.3 и 1984 г. – с М=7.2. Они возникли в районе пересечения северо-западного продолжения Южно-Тянь-Шаньской зоны с Центрально-Кызылкумской, выявленной автором задолго до этих землетрясений [Уломов, 1972–1974].

Имеются исторические сведения и о других достаточно сильных (8-9 баллов), землетрясениях вдоль Южно-Тянь-Шаньской зоны на Туранской плите, сопровождавшихся разрушениями и жертвами в древних городах этого региона – Бухаре, Самарканде, Ургенче и др. Менее значительные сейсмические события трассируют Центрально-Кызылкумскую зону вплоть до горных сооружений Копет-Дага в районе города Ашгабад и продолжается далее на территорию Ирана.

Не менее отчетливо, чем Южно-Тянь-Шаньская, выделяется самая сейсмоактивная в Средней Азии Памиро-Гиндукушская зона, имеющая S-образную форму. Наиболее крупное из известных здесь землетрясений с М=8.0 и с очагом на глубине около 230 км произошло в Гиндукуше в 1909 г. С момента этого землетрясения, примерно, на такой же глубине возникли несколько десятков землетрясений с магнитудой М=7.0-7.5 и тысячи менее значительных.

Поле упругих напряжений и деформаций является важной характеристикой динамики земной коры и ее сейсмичности. Причины, обусловливающие возникновение геодинамических напряжений, дополнительных к литостатическому давлению, достаточно разнообразны. Однако главная роль отводится тектоническим деформациям, обусловленным большими горизонтальными перемещениями литосферы по астеносфере. Неоген-четвертичное деформирование земной коры и литосферы Средней Азии, как свидетельствуют геологические и геофизические данные, происходят преимущественно в результате тангенциального давления масс, расположенных за пределами этого региона. Максимальные касательные напряжения верхней части земной коры измеряются первыми сотнями килограмм на квадратный сантиметр. Эта величина одного порядка с избыточными скалывающими напряжениями, высвобождающимися в очагах тектонических землетрясений. Активизация молодых платформ, как это наблюдается в восточной части Туранской плиты, способствует увеличению максимальных касательных напряжений в их фундаменте за счет усиления тектонических движений со стороны орогена [Уломов, 1974].

На наш взгляд, высказанный более 30 лет тому назад, различия в сейсмическом режиме земной коры Северного и Южного Тянь-Шаня обусловлены разными стадиями накопления в этих районах тектонических нарушений. Разупрочнение земной коры Средней Азии в новейшее время происходит в направлении с юга на север, т.е. от альпийских структур к герцинидам, а затем к каледонидам и т.д. В зависимости от структуры и прочностных свойств среды, в пределах всего Тянь-Шаня наблюдается существенная дифференциация силовых полей земной коры и ее сейсмогеодинамического режима. Так, за последние 150 лет на территории Северного Тянь-Шаня, характеризующейся низкой активностью слабых землетрясений, выделилось упругой энергии в десятки раз больше, чем за то же время в земной коре высокоактивного в сейсмическом отношении Южного Тянь-Шаня. Это явление автором было объяснено большей консолидацией земной коры каледонского Северного Тянь-Шаня по сравнению с относительно слабой ее прочностью в герцинском Южном Тянь-Шане. Молодую стадию деформирования в современную геологическую эпоху переживает и достаточно консолидированная земная кора восточной части Туранской плиты.

Раздробленная разломами и подверженная интенсивным деформациям разупрочненная земная кора Южного Тянь-Шаня не способна накопить в больших объемах пород упругие напряжения, достаточные для провоцирования очень крупных землетрясений. Исключение составляют более прочные периферийные области перехода от орогена к платформам. Так, упомянутые выше два Каратагских (1907 г.) и Кашгарское (1902 г.) землетрясения произошли, соответственно, на границе Южного Тянь-Шаня с Туранской и Таримской плитами, где сейсмическая активность слабых и умеренных землетрясений относительно невысока. Средняя плотность упругой энергии касательных напряжений, накапливаемых в породах земной коры Северного Тянь-Шаня, вероятно, превышает 10⁴ эрг/см³, тогда как в Южном – она порядка 10³ эрг/см³ [Уломов, 1974].

НЕОГЕН-ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Глубинный рельеф подошвы земной коры, как и поверхностная ее структура, является одним из основных показателей истории тектонического развития. Сейсмологические и геолого-геофизические исследования последних десятилетий указывают на главенствующую роль горизонтальной составляющей в тектоническом развитии всей внешней оболочки Земли и ее сейсмичности. Представления о существовании в Средней Азии крупных горизонтальных сдвиговых перемещений на расстояния 100-200 км и более поддерживаются многими специалистами [Уломов, 1974]. В качестве крупнейшего сдвига, прежде всего, указывается Таласо-Ферганский разлом. Протяженные надвиги свойственны Центральному и Южному Памиру. Вместе с тем, при изучении горизонтальных перемещений земной коры, особенно на равнинных территориях, исследователи до сих пор продолжают сталкиваться с трудностями методического характера. Поэтому предложенный нами прием редуцирования земной коры можно рассматривать как один из способов изучения ее горизонтальных движений.

Исследования показали, что утолщение земной коры, как и вся современная тектоника Памиро-Тянь-Шаня, представляет собой остаточные деформации литосферы, созданные интенсивными горизонтальными геодинамическими напряжениями, действующими со стороны Индийской и Таримской древних платформ. В результате в течение относительно короткого отрезка геологического времени (3×10⁷ лет) земная кора молодой эпипалеозойской Туранской платформы, занимавшей в донеогеновое время обширную территорию нынешней Средней Азии, подверглась значительной перестройке. На месте тонкой (35-40 км) коры возникли 50-70-километровые толщи (рис. 3). При этом перестройка не сопровождалась сколько-нибудь существенными проявлениями магматизма и, следовательно, значительное утолщение коры не связано с внедрением в нее крупных порций молодой магмы.

Рис. 3. Глубинное строение земной коры восточной части Средней Азии [Уломов, 1966, 1973]. 1 – изогипсы подошвы земной коры (км); 2 – оси зон глубинных разломов: I – Северо-Тянь-Шаньская, II – Нарынская, III – Таласо-Ферганская, IV – Южно-Тянь-Шаньская, V – Памиро-Гиндукушская; 3 – оси второстепенных разломных зон: 1 – Южно-Ферганская, 2 – Северо-Ферганская, 3 – Восточно-Ферганская, 4 – Кумбельская, 5 – Каржантауская, 6 – Центрально-Кызылкумская.
 

Для восстановления картины деформирования земной коры и возникновения эпиплатформенного орогена остаточные деформации нами были рассмотрены в кинематическом и динамическом аспектах. Иными словами, земная кора орогена была редуцирована таким образом, чтобы она вновь приобрела свою прежнюю, донеогеновую, 35-40-километровую толщину эпипалеозойской платформы. Это было сделано в предположении, что сооружения орогена и, в том числе, рельеф подошвы земной коры (граница Мохоровичича) созданы в основном горизонтальными перемещениями литосферы.

За неподвижное начало отсчета деформаций была принята отвесная поверхность, расположенная вдоль дугообразного профиля (рис. 2), находящегося в пределах платформенной части консолидированной коры Туранской плиты (на западе) и Казахстанского щита (на севере). Средняя глубина залегания поверхности Мохоровичича вдоль этого профиля составляет около 40 км, а сама граница близка к горизонтали (рис. 3). Иными словами, область земной коры, расположенная к северу и западу от профиля и до настоящего времени не успевшая подвергнуться существенной тектонической активизации, послужила своеобразным упором для интенсивно деформирующейся коры орогена.

Следуя принципам механики сплошных сред и рассматривая течение горных масс как ламинарное, земная кора орогена искусственно "распрямлялась" и "вытягивалась" в направлении, ортогональном рассматриваемому упору и встречающимся на пути линейно вытянутым складкам горных сооружений. Имея в виду изогнутость конфигурации упора, а также возраст геоструктур и четкое разделение протяженным Таласо-Ферганским сдвигом каледонского и герцинского Тянь-Шаня от остальной территории, редуцирование земной коры было начато от северной части упора. Реконструкция коры западной части орогена произведена ортогонально упору Туранской плиты и вдоль простирания Таласо-Ферганского сдвига, ставшего после его редукционного спрямления направляющим боковым упором для движения объемных масс земной коры.

Рис. 4. Схема редукции земной коры Средней Азии. 1 – то же, что 2 и 3 на рис. 3; 2 – местоположение тех же осей до начала новейшей тектонической активизации; 3 – след вертикальной поверхности в пределах платформы, принятой за неподвижное начало отсчета деформаций; 4 – трассы (линии тока), по направлению которых производилось редуцирование земной коры. Точками показаны города (см. рис. 3); жирным штрих-пунктиром – граница бывшего СССР [Уломов, 1973, 1974].

Рис. 5. Редуцирование вертикальных разрезов земной коры вдоль трасс, указанных на рис. 4. Крестообразной штриховкой обозначены вертикальные разрезы реальной коры вдоль каждой из трасс, а косой штриховкой – "спрямленные" разрезы толщиной 40 км. Стрелки – направление "течения2 внутрикоровых масс при в процессе редукции. Цифры – номера трасс на рис. 4. Рельеф земной поверхности не показан.

На рис. 4 показаны отдельные трассы (линии тока), вдоль которых производилось редуцирование коры Памиро-Тянь-Шаня. Рис. 5 иллюстрирует технику редуцирования вдоль вертикальных разрезов реального глубинного рельефа путем их трансформации в разрезы постоянной толщины (40 км). Графически редуцирование осуществлялось последовательным и непрерывным переносом внутрь мнимого 40-километрового слоя объемов (в данном случае, площадей вертикальных сечений) земной коры, расположенных ниже 40-километровой отметки. Весь процесс такого переноса напоминает раскатывание теста между двумя параллельными роликами (скалками), расстояние между которыми составляет 40 км. При этом скорость и амплитуда горизонтального перемещения "избытка" подкоровых масс зависят от степени утолщения реальной земной коры на тех или иных участках. Чем толще кора, тем быстрее на этих участках (и перед ними) перемещается в горизонтальном направлении фронт деформирования. В конечном итоге новые площади (объемы), возникшие в результате такого распрямления и показанные на рис. 5 косой штриховкой, должны количественно соответствовать площадям (объемам), расположенным под спрямленной плитой (на рис 5 они крестообразно заштрихованы, как и вся толща современной реальной земной коры).

Непрерывность редуцирования позволяет воссоздать не только палеокинематику, но и палеогеодинамику земной коры. При этом трансформация коры происходит в обратном порядке (подобно обратному кинопроецированию).

Несомненно, рассматриваемые деформационные процессы относятся ко всей толще литосферы, а не только к земной коре. Однако отсутствие детальных сведений о рельефе подошвы литосферы не позволяет применять к ней технологию редуцирования. Четко же выделяемая рельефная граница Мохоровичича, расположенная внутри литосферы, служит хорошим индикатором всех этих (включая литосферу) геодинамических движений.

Таким образом, в результате редукции мы получили схематическое изображение в плане структуры донеогеновой земной коры Средней Азии. Как видно на рис. 4, первоначальное очертание осей зон главнейших глубинных разломов имело более правильную дугообразную форму, отвечающую реликтам островных океанических дуг на территории Северного Тянь-Шаня в каледонское время и Южного - в эпоху герцинского тектогенеза. Памирские дуги, в отличие от Тянь-Шаньских, по-видимому, не были самостоятельными островными дугами и проявились только в неоген-четвертичное время в результате крупных надвигов в северном направлении. Возникновение последних связано с деформированием всего Азиатского мобильного пояса и, в первую очередь, с новейшей активизацией движений земной коры Гималаев, представлявших собой в мезозое и начале кайнозоя огромную островную дугу Тетиса. Наличие в Гиндукуше и на территории Мьянмы, как уже упоминалось, симметричных относительно Гималаев "гнезд" очагов землетрясений промежуточной глубины позволяет рассматривать эти зоны в качестве не "залечившихся" еще фрагментов древней Гималайской зоны субдукции [Уломов, 1966, 1974].

В отличие от скалярного поля, характеризующего одномерные вертикальные движения, поле двумерных горизонтальных перемещений земной коры описывается с помощью векторов. Для того, чтобы построить векторное поле на рассматриваемой территории за неоген-четвертичное время, достаточно свернуть в обратном порядке редуцированную орогеническую кору Средней Азии, изображенную на рис. 4. При этом направление векторов смещений изменится на обратное, а их модули определятся длиной траекторий, пройденных отдельными точками (реперами) вдоль соответствующих трасс в процессе редукции.

Рис. 6. Векторное поле и средние скорости горизонтальных перемещений земной коры Средней Азии за новейшее время [Уломов, 1973, 1974]. 1, 2 – то же, что 2 и 3 на рис. 4; 3 – векторы горизонтальных перемещений; 4 – условные границы орогена с Туранской плитой (А), Казахстанским щитом (Б) и Таримской плитой (В); 5 – изолинии и значения скорости горизонтальных движений земной коры в соответствии с приведенной шкалой (мм/год) в правом нижнем углу.

Как видно на рис. 6, векторное поле горизонтальных движений земной коры Средней Азии неоднородно по строению. В целом оно характеризуется отрицательной дивергенцией (div < 0), указывающей на уменьшение объема земной коры с приближением к платформе. Отрицательная дивергенция в относительно чистом виде наблюдается на территории Северного Тянь-Шаня, где земная кора подвержена горизонтальному сжатию, надвиговым деформациям и существенному поперечному укорочению за новейшее время. Средняя скорость неоген-четвертичных горизонтальных движений довольно монотонно убывает в северном направлении – от 3.0 до 0.5 мм/год.

Векторное поле горизонтальных смещений коры Памиро-Гиндукуша и Центрального Тянь-Шаня описывается значительной отрицательной дивергенцией и весьма существенной положительной ротацией (rot > 0). Наибольшие скорости новейших горизонтальных движений имеют место в Южном Памире (более 6.0 мм/год), а крупные изгибные деформации - в Южном Тянь-Шане. Последние особо наглядно видны на рис. 4 по левому повороту Южно-Тянь-Шаньской зоны глубинных разломов и излому ее в районе Гиссарского хребта (район г. Душанбе). Этому участку зоны свойственны правые сдвиги, сбросы, а в центральной части и надвиги.

Значительный перепад скоростей новейших движений в районе Центрально-Памирской субширотной зоны разломов объясняется наличием здесь стока для дивергенции в виде интенсивного погружения в астеносферу подошвы земной коры и всей литосферы Памиро-Тянь-Шаня (см. рис. 7). Этим же обусловлена и интенсивная отрицательная аномалия силы тяжести в этом районе.

Рис. 7. Фрагмент объемной разломно-блоковой модели деформирования литосферы Памира, Тянь-Шаня и восточной части Туранской плиты [Уломов, 1973, 1974]. Здесь: 0 – земная поверхность; К, М – границы Конрада и Мохоровичича; Л – подошва литосферы; Т-Ф – Таласо-Ферганский сдвиг; Ц-К – Центрально-Кызылкумская зона разломов, в пределах которой возникли Газлийские землетрясения 1976 и 1984 гг.; светлые стрелки – давление со стороны Индостана, черные – направление вынужденного перемещения геоблоков. Вертикальный масштаб увеличен по сравнению с горизонтальным, примерно, в два раза.

Центральный Тянь-Шань, особенно территория, расположенная к западу от Таласо-Ферганского разлома, характеризуется интенсивными вращательными движениями (rot >> 0) в направлении против часовой стрелки. Скорости горизонтальных перемещений здесь изменяются от 4-5 до 0.5 мм/год и быстро уменьшаются как в северо-западном, так и в западном направлениях. Большая величина скорости перемещения блока земной коры, заключенного между Таласо-Ферганским и Восточно-Ферганским разломами, объясняется наличием стока в утолщение земной коры в Чаткальском блоке, граница Мохоровичича в котором опущена до 60 км, а в верхних горизонтах развита система надвигов. Аналогичная компенсация горизонтальных перемещений вертикальным погружением земной коры наблюдается в южной части Ферганской межгорной впадины и в других районах.

Следует отметить, что в пределах крупных межгорных впадин оз. Иссык-Куль и Ферганской долины, возникших в тыловых частях каледонских и герцинских структурных дуг, толщина консолидированных блоков земной коры в процессе неоген-четвертичных движений почти не увеличилась (около 45 км). Они лишь опустились на глубину 10-15 км и покрылись сверху толщами мезозойско-кайнозойских осадочных отложений. Опускание произошло, по-видимому, не за счет сил гравитации, которые здесь до сих пор не уравновешены, а в результате интенсивного вдавливания внутридуговых блоков вглубь действующими здесь тангенциальными силами. При этом блоки смещались вертикально вдоль зон глубинных разломов, оконтуривающих их и наклоненных (по падению) во внешнюю сторону от блоков.

Вращательные движения захватывают и восточную часть Туранской плиты, создавая здесь растягивающие усилия и сбросы в северо-западной части Таласо-Ферганской зоны разломов и сдвиго-сбросы вдоль Центрально-Кызылкумской зоны сейсмоактивных разрывных нарушений, получивших здесь отражение и в геофизических полях, в частности, в аномалиях магнитного поля [Уломов, 1974]. Восточная часть Туранской плиты, заключенная между северо-западными продолжениями Южно-Тянь-Шаньской и Таласо-Ферганской зон глубинных разломов, как уже было показано, испытывают в плане левый излом. Не исключено, что этими же вращательными движениями обусловлена и обнаруженная нами ранее кольцевая миграция сейсмической активизации по периферии Ферганской впадины [Бутовская и др., 1961].

Уместно еще раз отметить, что все эти расчеты и иллюстрации выполнены и опубликованы автором задолго до Газлийских землетрясений 1976 и 1984 гг., подтвердивших правоту этих построений [Уломов, 1973, 1974].

На рис. 7, впервые опубликованном автором в 1973 г., изображен фрагмент объемной разломно-блоковой модели деформирования литосферы Памира, Тянь-Шаня и Туранской плиты. Тангенциальный напор глубинных структур со стороны Индостана является определяющим фактором, обусловившим дробление и динамику земной коры и всей литосферы Памира и Центрального Тянь-Шаня. Значительный сдвиг левого борта Таласо-Ферганского разлома в северо-западном направлении и быстрое затухание амплитуд смещения с удалением от него создают на участке Ферганской впадины крутящий момент и, как следствие, поворот против часовой стрелки всей системы сопредельных геоблоков. Аналогичное воздействие испытывают и прилегающие блоки земной коры восточной части Туранской плиты.

Для Памира характерны крупные надвиги, возникшие за счет почти 200-километрового "наползания" коры Памира на Алайскую долину и Южный Тянь-Шань. Амплитуда надвигов убывает в восточном направлении, что подтверждается также постепенным уменьшением глубины очагов местных землетрясений от 300 до 70 км и менее. Эти деформационные процессы обусловили удвоение толщины земной коры и глубокое вдавливание литосферы Памиро-Гиндукуша в подстилающую ее пластичную астеносферную оболочку Земли. Относительно высокая скорость погружения не позволяет опускающейся вниз литосфере успевать релаксировать возникающие в ней упругие напряжения. Практически полная переработка вещества литосферы происходит на глубине более 300 км, где прекращаются дискретные сейсмические подвижки и вещество начинает пластически деформироваться, перемешиваясь с субстратом астеносферы. Поскольку перемещение литосферы продолжается уже, по меньшей мере, в течение 30 миллионов лет, то при средней скорости погружения порядка первых единиц см/год, по нашим данным, в астеносфере за этот период "растворился" участок плиты протяженностью около 1000 км [Уломов, 1974]. Эта величина не противоречит геофизическим данным о сближении Азиатской и Индо-Австралийской литосферных плит за новейшее время.

Особенности деформирования земной коры Средней Азии можно усмотреть и в закономерностях миграции в пространстве и распределения во времени гипоцентров землетрясений, а также в характере подвижек горных пород в их очагах. Явление миграции особенно отчетливо наблюдается по краям достаточно консолидированных блоков земной коры (Курамино-Кызылкумский, Ферганский блоки и др.) и вдоль основных сейсмогенерирующих структур Тянь-Шаня и Памиро-Гиндукуша.

ГРАДИЕНТЫ СКОРОСТИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ
И ПРОГНОЗ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ

Наибольшее значение для сейсмогеодинамики имеют производные скоростей движения земной коры. Важнейшей из них является градиент, характеризующий скорость деформации. Для поля вертикальной составляющей скорости Vv в свое время были составлены карты модуля градиента [Гзовский, 1967; Николаев, Шенкарева, 1967]. Карты же градиентов скоростей горизонтальных деформаций до 1973 г., т.е. вплоть до публикации [Уломов, 1973], не существовало. Это было серьезным недостатком при оценке сейсмической опасности равнинных территорий, которым свойственны в основном горизонтальные движения (Ферганская впадина, Туранская плита и другие районы).

Говоря о сопоставлении тектонических движений с сейсмичностью, будь то горизонтальная или вертикальная их составляющая, нужно всегда иметь в виду, что современные движения земной коры по скоростям и их производным могут более или менее отличаться от средних величин за новейшее время. Так, величина средней скорости современных (голоценовых) перемещений земной коры может почти в 10 раз превышать среднюю скорость тектонических движений за неоген-четвертичное время. В связи с реологическими процессами, обеспечивающими релаксацию упругих напряжений в земной коре в течение 10⁴ лет, рассматриваемые поля упругих напряжений следует относить к современному (голоценовому) периоду. Однозначное же соответствие деформаций земной коры, средних за новейшее время, сейсмическим полям свидетельствует об унаследованности их современными деформациями.

В 1973 г. автором была составлена первая схема градиентов средней скорости горизонтальных движений земной коры в новейшее время [Уломов, 1973]. На рис. 8 в виде скалярного поля (grad Vн) показана величина градиента, а стрелками - условно его векторная составляющая. Градиент скорости является вектором и поэтому скалярное поле (рис. 8) следует рассматривать совместно с векторным полем (см. рис. 6) или принять какое-то иное его изображение.

Рис. 8. Схема градиентов средней скорости новейших тектонических движений [Уломов, 1973, 1974]. 1 – 4 – градиенты скорости горизонтальных движений (1 – менее 1×10^-8 год^-1; 2 – 1×10^-8 ÷ 2×10^-8 год^-1; 3 – 2×10^-8 ÷ 5×10^-8 год^-1; 4 – 5×10^-8 ÷ 1×10^-7 и больше); 5 – участки больших (5×10^-9 ÷ 1×10^-8) градиентов скоростей вертикальных движений; 6 – то же, что 2 и 3 на рис. 4; 7 – условные границы областей с преимущественно сжимающими (1), сдвиговыми (2) и растягивающими (3) напряжениями; 8 – направление действия напряжений.

Скалярное поле строилось обычным способом. Предполагалось линейное изменение скорости движения между соседними изолиниями с номиналами V_i и V_i+1 и расстоянием между ними D _{i, i+1}.

Величина градиента вычислялась по формуле:

│gradV_Н│= (V_i - V_i+1) / D _{i, i+1}.

Аналогичные величины градиентов горизонтальных движений выявлены в Южном Тянь-Шане – южнее Ферганской впадины, на Северном Тянь-Шане – к югу от Иссык-Кульской впадины и на Центральном Памире – вдоль Памиро-Гиндукушской зоны разломов, где тангенциальные перемещения интенсивно преобразуются в вертикальное погружение всей литосферы.

На основании анализа и сопоставления векторных и скалярных полей скоростей и их градиентов на территории Средней Азии автором были выделены три типа тангенциальных геодинамических напряжений, играющих ведущую роль в развитии земной коры и ее сейсмичности. Весь Северный Тянь-Шань, значительная часть Центрального и Южного Тянь-Шаня, а также весь Памир, охвачены преимущественно сжимающими напряжениями. Интенсивные сдвиговые напряжения и деформации испытывает земная кора Восточной Ферганы и Центральных Кызылкумов.

В целом же, как показывает анализ новейшей и современной геодинамики, для изучения сейсмичности и оценки сейсмической опасности орогенических районов необходим совместный анализ вертикальной и горизонтальной составляющих перемещений земной коры, на равнинных же территориях особое внимание следует уделять выявлению горизонтальных движений и вычислению их градиентов.

Результаты наших исследований по оценке сейсмической опасности территории Туранской плиты, выполненных задолго до Газлийских землетрясений 1976 г., были использованы при составлении в 1978 г. карты сейсмического районирования Узбекистана, вошедшей в состав сводной карты СР-78 территории бывшего СССР. Тогда на месте считавшейся практически асейсмичной равнинной территории Туранской плиты впервые была выделена 7-балльная зона, оконтурившая Центрально-Кызылкумскую зону глубинных разломов северо-восточного простирания, характеризующуюся повышенными значениями градиентов неоген-четвертичных горизонтальных движений (см. рис. 8).

Относительно недавние наши исследования по общему сейсмическому районированию Северной Евразии подтвердили высокую сейсмическую опасность территории Туранской плиты и всего Тянь-Шаня. На основе новой методологии, учитывающей, в том числе, и выявленные особенности неоген-четвертичной и современной геодинамики, в 1991–1997 гг., при участии большого коллектива специалистов, в том числе из стран СНГ, нами в Институте физики Земли РАН был создан комплект вероятностных карт общего сейсмического районирования территории Северной Евразии – ОСР-97(А, В, С), характеризующих разную степень сейсмической опасности и предназначенных для проектирования и строительства объектов различных категорий ответственности и сроков службы [Уломов, Шумилина,1999]. Для территории Российской Федерации этот комплект введен в официальные строительные нормы и правила (СНиП) "Строительство в сейсмических районах".

Рис. 9. Фрагмент карты общего сейсмического районирования Северной Евразии – ОСР-97-А [Уломов, Шумилина, 1999]. Цифрами указана сейсмическая интенсивность  (в баллах шкалы MSK-64) в каждой из сейсмоопасных зон. Тонкие линии – активные разломы и кольцевые структуры, видимые на земной поверхности; жирные линии – крупные трещины растяжения севернее пункта Тамды-Булак; жирная окружность – очаговая область Газлийских землетрясений 1976–1984 гг.

На рис. 9. приведен фрагмент одной из этих карт – ОСР-97-А, отражающей 90%-ную вероятность непревышения (или 10%-ную вероятность возможного превышения) в течение 50 лет сейсмической интенсивности, указанной на карте в баллах макросейсмической шкалы MSK-64. Как показали расчеты, восточная часть Туранской плиты, как и многие другие регионы Северной Евразии, признана более сейсмоопасной, чем это предполагалось прежде. Значительная часть Центрально-Кызылкумской зоны переведена в 8-балльную зону. Существенно расширились 7-балльная и 9-балльная зоны сейсмической опасности.

Здесь же тонкими линиями показаны активные разломы и кольцевые структуры, выявленные на земной поверхности местными и российскими геологами (база данных ОСР-97). Тремя жирными отрезками севернее пункта Тамды-Булак указано местоположение крупных рифтоподобных зияющих трещин, активизировавшихся за 10 лет до Газлийских землетрясений 1976 г. [Каржаув, Уломов, 1966; Уломов, 1972, 1974; Быковцев, Уломов, Черепанов, 1984; Уломов, Полякова, Медведев, 2002].

Комплект карт ОСР-97 создан на принципиально новой методической основе и однородной для всей обширной территории Северной Евразии сейсмологической и геолого-геофизической электронной базе данных. Впервые была разработана единая линеаментно-доменно-фокальная (ЛДФ) модель зон возникновения очагов землетрясений в их трехмерном отображении. На этот раз рассматривались не точечные, как прежде, а протяженные очаги землетрясений, и использовались новейшие представления о нелинейном проявлении сейсмогеодинамических процессов.

СОВРЕМЕННЫЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Первые измерения современных горизонтальных движений земной поверхности с помощью GPS-аппаратуры на территории Средней Азии были начаты в 1992 г. по инициативе Научной станции и Опытно-методической электромагнитной экспедиции Института высоких температур РАН, Инженерно-геологического и геоэкологического научного центра РАН, Института астрономии РАН и Геоисследовательского центра Германии (г. Потсдам). К этим исследованиям были привлечены также специалисты Института физики Земли РАН, Института сейсмологии НАН Кыргызстана, Института сейсмологии и Института астрономии НАН Узбекистана, а также геодезических служб этих республик. Дальнейшее развитие GPS-сети осуществлялось совместными усилиями специалистов России, США, Киргизии и Казахстана. GPS-пункты были размещены в основном на территории Северного Тянь-Шаня, где их число к настоящему времени превысило 400. Пункты располагались строго на территориях Кыргызской Республики и Республики Казахстан.

Благодаря тому, что Таласо-Ферганский разлом своей центральной частью Пересекает территорию Кыргызской Республики, несколько пунктов GPS оказались расположенными по обе стороны от него. Среднее расстояние между GPS-пунктами на орогенической территории составляет около 25 км, в Центральном Казахстане – примерно 200 км. Результаты измерений этой сети опубликованы в статье [Abdrakhmatov, Aldazhanov, Hager et al, 1996] и вошли в 2001 г. в диссертацию А.В. Зубовича , материалы которой использованы ниже для сравнения с результатами, полученными нами ранее [Уломов, 1973, 1974].

Рис. 10. Векторное поле скоростей современных горизонтальных тектонических движений по данным GPS-измерений на территории Кыргызской Республики и южной части Республики Казахстан (по А.В. Зубовичу, 2001). Начало стрелок соответствует местоположению GPS-пунктов, а их длина – величинам среднегодовой скорости перемещений (масштаб в правом нижнем углу карт); размеры кружков на конце стрелок – доверительные области с 95%-ной вероятностью; Т-Ф – Таласо-Ферганский разлом. Укрупненный фрагмент карты (внизу) демонстрирует вращение земной поверхности северо-восточнее Ферганской впадины (звездочкой обозначен центр вращения, по А.В. Зубовичу).

Как известно, недостатком построений полей горизонтальных перемещений земной поверхности в векторной форме является их зависимость от выбора системы отсчета. В этом отношении приводимое ниже сопоставление результатов, полученных нами методом редукции неоген-четвертичных движений земной коры (рис. 6), и полей современных перемещений земной поверхности, по данным GPS-измерений (рис. 10), вполне корректно, поскольку и в том, и в другом случаях вычисления осуществлялись относительно одного и того же «неподвижного» объекта – Казахстанского щита.

Как видно на рис. 10, на Северном Тянь-Шане векторы скоростей современных движений, как и неоген-четвертичных, имеют преимущественно меридиональную направленность, а их абсолютные величины быстро убывают по мере продвижения к северу, что так же хорошо согласуется с приведенными выше нашими данными (см. рис. 6). При этом максимальная скорость современных движений, по данным GPS, достигает 10-12 мм/год и почти в два раза превышает скорость неоген-четвертичных движений на тех же участках Северного Тянь-Шаня, что вполне естественно, как и было отмечено нами выше. По мнению А.В. Зубовича, более интенсивные деформации в восточной части рассматриваемой территории нашли своё отражение и в рельефе земной поверхности, создав здесь самые высокие на Тянь-Шане горные сооружения ? пик Хан-Тенгри (6995 м), пик Победы (7439 м). Другим выводом, на который вслед за нами обратил внимание А.В. Зубович, является то, что наблюдаемая картина поля скоростей имеет подобный характер достаточно длительное геологическое время.

На рис. 10 (внизу) в несколько укрупненном масштабе представлен фрагмент карты поля скоростей современных движений для западной части территории Кыргызской Республики. Перемещение здесь GPS-пунктов имеет ярко выраженный характер вращения против часовой стрелки и со всей убедительностью подтверждает полученные нами ранее аналогичные результаты (см. рис. 6), в свое время раскритикованные Б.А.Петрушевским и его сподвижниками. Как показал анализ, выполненный А.В. Зубовичем, вращение происходит здесь с угловой скоростью 0.5 – 1.5 мсек/год вокруг центра, расположенного в юго-восточной части Ферганской впадины (координаты: 72.00? в.д. и 40.55? с.ш., по А.В. Зубовичу, см. рис. 10). Модули скорости векторов вращательных перемещений убывают по мере продвижения с юго-востока на северо-запад от 5-6 мм/год до 2-3 мм/год. А.В.Зубович обратил также внимание и на возможную связь вращательной составляющей горизонтальных движений с кольцевой миграцией сейсмической активизации по периферии Ферганской впадины [Бутовская и др., 1961; Уломов, 1974].

Аналогично нашим построениям, для перехода к относительным величинам среднегодовых значений приращения деформаций А.В. Зубовичем была выполнена интерполяция поля скоростей на равномерную сетку, для каждого узла которой была вычислена дивергенция.

Как уже отмечалось, все указанные выше результаты получены строго на территории стран-участниц этих исследований. В связи с этим на рис. 11 нами представлена информация о системе GPS-пунктов, созданной в 2002 г. по инициативе и при участии национального Института сейсмологии (А.Р.Ярмухамедов и др.) на территории восточной части Республики Узбекистан. Каких-либо значимых результатов GPS-измерений, из-за краткости времени наблюдений, пока не получено. Здесь же изображены GPS-пункты, предлагаемые нами для расширения узбекистанской сети в западном направлении. Это позволило бы не только получить первые инструментальные данные о современных движениях Туранской плиты, но и «замкнуть» систему GPS-наблюдений на относительно хорошо изученные в этом отношении районы Средиземноморья и Кавказа.

Рис. 11. Система GPS-наблюдений на территории Республики Узбекистан. Черные треугольники – существующие GPS-пункты (по данным А.Р.Ярмухамедова), белые треугольники – предлагаемые автором для открытия на Туранской плите; пунктиром оконтурен район развития гигантских трещин (отрезки жирных линий) в Центральных Кызылкумах; эллипсы – очаги Газлийских землетрясений 1976 г. (М=7.0 и 7.3) и 1984 г. (М=7.2) [Уломов, 1974, 1986; Уломов и др., 2002].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Движения земной коры и всей литосферы происходят в трех измерениях. В зависимости от условий геодинамического напряженного состояния в одних районах превалируют вертикальные, а в других горизонтальные перемещения. Вертикальная составляющая наиболее ярко выражена в рельефе подошвы земной коры и земной поверхности орогенических областей. Она достаточно легко поддается изучению геологическими, геодезическими и другими методами. Горизонтальные же перемещения, особенно на равнинных территориях платформ, где вертикальная составляющая незначительна, не столь очевидны, и выявить их традиционными методами весьма затруднительно. В этом отношении GPS-измерения открывают новые возможности для таких исследований.

Согласованность данных GPS о горизонтальных перемещениях земной поверхности с результатами, полученными нами методом редукции для всей толщи земной коры, свидетельствует не только об унаследовании современными деформациями неоген-четвертичных движений, но и об информативности GPS-измерений в отношении современной глубинной геодинамики, охватывающей земную кору и всю литосферу.

Анализ схем и карт, характеризующих новейшие и современные тектонические движения, и сопоставление их с геолого-геофизической обстановкой и сейсмичностью рассматриваемого региона указывают на главенствующую роль горизонтальных движений в сейсмогеодинамике Памира, Тянь-Шаня и Туранской плиты. Поле скорости тангенциальных движений дополняет аналогичное поле, построенное только для вертикальной составляющей. Территории с низкими градиентами скоростей вертикальных движений характеризуются повышенными значениями горизонтальных. В пределах таких территорий сейсмоактивные районы совпадают с участками наибольших градиентов скоростей тангенциальных движений.

Согласованность в деформировании земной коры области перехода от эпиплатформенного орогена Тянь-Шаня к молодой эпигерцинской Туранской плите и левостороннее вращение в горизонтальном направлении ее восточной части обусловлены продолжающимся втягиванием платформенной территории в тектонические движения.

Платформенные территории, как правило, характеризуются чрезвычайно слабой сейсмической активностью. Вместе с тем имеется немало примеров возникновения в их пределах необычайно крупных землетрясений, местоположение очагов которых предугадать в настоящее время практически невозможно из-за отсутствия надежных сведений о современных горизонтальных движениях и палеогеодинамике. К таким "экзотическим" сейсмическим событиям, наряду с серией Газлийских землетрясений (1976–1984 гг., М=7.0, 7.3, 7.2) в Узбекистане, относятся три Нью-Мадридских землетрясения 1811–1912 гг. (М?8.0) – в США, Тань-Шаньское землетрясение 1976 г. (М=7.5) – в Китае, Ахмедабадское землетрясение 2001 г. (М=7.7) – в Индии и ряд других, не менее значительных. Важно отметить, что очаги практически всех из них были приурочены к рифтовым и рифтоподобным структурам, характеризующимся преимущественно горизонтальными растягивающими напряжениями и деформациями.

Что касается территории юга России, то Скифская плита, являющаяся генетическим продолжением Туранской платформы, и сопредельная с ней территория Восточно-Европейской платформы, не могут составлять исключения в отношении более высокой оценки их потенциальной сейсмической опасности, чем это представлялось прежде. Скифская плита, как и весь юг Европейской части России, продолжает вовлекаться в орогенические движения горных сооружений Кавказа. Угроза возникновения разрушительных землетрясений в этой густонаселенной местности достаточно высока. Социально-экономические и экологические последствия сильных местных землетрясений могут усугубиться расположением здесь атомных электростанций и других особо ответственных строительных объектов, не рассчитанных на возможные сейсмические воздействия.

С целью прогноза сейсмической опасности на Северном Кавказе и сопредельной территории юга России особенно актуальными представляются детальные исследования структуры сейсмичности и современной геодинамики области перехода от Крым-Кавказ-Копетдагской складчатой системы к Скифско-Туранской плите, в том числе с помощью GPS-наблюдений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Бутовская Е.М., Коньков А.Т., Нерсесов И.Л, Пак В.А., Тростянский Г.Д. Уломов В.И. Сейсмичность Узбекистана. Вып. 1. Ферганская долина. Ташкент: Изд. АН Уз. ССР. 1961. 100 с.

Быковцев А.С., Уломов В.И., Черепанов Г.П. О моделях гигантских трещин в Центральных Кызылкумах. Изв. АН СССР. Физика Земли. 1984. № 5. С. 3-14.

Гзовский М.В. Градиент скорости движения, напряженное состояние коры и энергии тектонических процессов новейшего времени // Сб. «Тетонические движения и новейшие структуры земной коры». М.: Изд. «Недра», 1967.

Кабан М.К., Артемьев М.Е., Караев Д.И. и др. Глубинное строение и геодинамика тектонических структур Туркменистана и прилегающих областей по гравитационным данным // Геотектоника. 1998, №4. С. 81?89.

Каржаув Т.К., Уломов В.И. Проявления современной тектоники и сейсмичность Кызылкумов. Узб. геол. ж. 1966. №3. С. 69–75.

Николаев Н.И., Шенкарева Г.А. Карта градиента скоростей новейших тектонических движений территории СССР // Сб. "Тетонические движения и новейшие структуры земной коры". М.: Изд. "Недра", 1967.

Петрушевский Б.А. Некоторые уроки Кызылкумских землетрясений. Бюлл. Московск. общества испыт. природы», №1, 1977.

Уломов В.И. Глубинное строение земной коры юго-востока Средней Азии по данным сейсмологии. Изд. ФАН Узб. ССР, Ташкент. 1966. 122 стр.

Уломов В.И. Глубинная структура земной коры сейсмоактивной территории Западного Узбекистана // Сейсмичность Западного Узбекистана (Отв. Ред. Ю.В. Ризниченко). Ташкент: Изд. «ФАН». 1972. С. 6–18.

Уломов В.И. Динамика земной коры Средней Азии и методика изучения ее горизонтальных движений. Информационное сообщение Академии Наук Узбекистана, 1973, № 76, Ташкент: Изд. ФАН.

Уломов В.И. Динамика земной коры Средней Азии и прогноз землетрясений. Ташкент: ФАН. 1974. 216 стр.

Уломов В.И. Сейсмогеодинамика области перехода от орогена Тянь-Шаня к Туранской плите и долгосрочный прогноз Газлийских землетрясений // Газлийские землетрясения 1976 и 1984 гг. Ташкент: ФАН. 1986. С. 7-18.

Уломов В.И. Глобальная упорядоченность сейсмогеодинамических структур и некоторые аспекты сейсмического районирования и долгосрочного прогноза землетрясений // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. Вып. 1. М.: ИФЗ РАН. 1993. С. 24-44.

Уломов В.И. Сейсмогеодинамика и сейсмическое районирование Северной Евразии // Вулканология и сейсмология. 1999. № 4 – 5. С. 6 – 22.

Уломов В.И., Шумилина Л.С. Комплект карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации - ОСР-97. Масштаб 1:8000000. Объяснительная записка и список городов и населенных пунктов, расположенных в сейсмоопасных районах. М.: ОИФЗ. 1999. 57 с.

Уломов В.И., Полякова Т.П., Медведева Н.С. О долгосрочном прогнозе сильных землетрясений в Средней Азии и в Черноморско-Каспийском регионе. Полякова Т.П., Медведева Н.С.) // Физика Земли. № 4. 2002. С.31-47.

Abdrakhmatov K.Ye., Aldazhanov S.A., Hager B.H., Hamburger M.W., Herring T.A., Kalabaev K.B., Makarov V.I., Molnar P., Panasyuk S.V., Prilepin M.T., Reilinger R.E., Sadybakasov I.S., Souter B.J., Trapeznikov Yu.A., Tsurkov V.Ye., Zubovich A.V. Relatively construction of the Tien Shan inferred from GPS measurements of present-day crustal deformation rates. Nature , Vol 384, December, 1996, p.p.450-457.