title-icon
Яндекс.Метрика
» » Сейсмотектонические дислокации

Сейсмотектонические дислокации

Особый вид разрывных структур, связанных с сильными (I0?VIII баллов, М?6-6,5) землетрясениями, т.е. сейсмогенных, представляют собой сейсмотектонические дислокации. Это — разрывные смещения, затрагивающие как скальные, так и рыхлые породы преимущественно в плейстосейстовых областях. Протяженность отдельных сместителей достигает иногда нескольких десятков километров, и амплитуда смещения по ним — нескольких метров, крайне редко приближаясь к первому десятку метров. Системы сейсмотектонических сместителей могут иметь протяженность в сотни километров.
Сейсмотектонические смещения представляют серьезную опасность для сооружений, а потому описаны в многочисленных публикациях. Известны многочисленные случаи нарушения сейсмотектоническими дислокациями наземных и подземных инженерных сооружений, в том числе жилых и производственных зданий, коммуникаций и т.п.
Сейсмотектонические дислокации часто приурочены к разрывным зонам или к рыхлому чехлу, перекрывающему погребенные разрывы. Они встречаются как в подзонах сместителя, так и в подзонах аномальной трещиноватости, но нередки и за пределами разрывных зон. Простирание сейсмодислокаций может отличаться от простирания тектонического разрыва. Совпадение сейсмотектонических дислокаций с узкими подзонами сместителя и повторные сейсмогенные смещения по одной и той же трещине представляют собой скорее уникальные, а не массовые явления. Следовательно, сейсмогенное вспарывание тектонических разрывов происходит далеко не всегда, даже если такие разрывы в пределах плейсто-сейстовой области обладают признаками молодой активности. И, тем не менее, сейсмотектонические дислокации часто отчетливо тяготеют к разрывам, активным в плейстоцене, или точнее такие разрывы и сейсмодислокации располагаются на одних и тех же территориях. Именно поэтому в некоторых плейстосейстовых зонах зафиксированы случаи ускорения или замедления крипа непосредственно после землетрясения. Существуют даже количественные оценки концентрации сейсмотектонических дислокаций относительно некоторых крупных тектонических сместителей. Например, по данным М. Бонайла, лишь 20% их находятся на расстоянии до 7 км от такого сместителя и более 40% в интервале до 15 км. Конечно, данная оценка региональна и отвечает только сейсмоактивным областям, где сейсмодислокации рассеяны на обширной территории. Тем ее менее она может служить иллюстрацией невысокой концентрации сейсмотектонических дислокаций относительно конкретных, даже самых широких разрывных зон, поперечник которых редко превышает первые километры. Это обстоятельство свидетельствует не в пользу прямой генетической связи сейсмотектонических дислокаций с тектоническими разрывами.
Природа сейсмотектонических дислокаций понимается различно. Многие сейсмологи считают их выходом не земную поверхность очагового сместителя. Но это справедливо, по-видимому, лишь для катастрофических землетрясений. Так, детальный анализ строения очагов крупнейших землетрясений на территории бывш. СССР позволил Н.В. Шебалину показать выход на земную поверхность только для очага Кемин-ского землетрясения (I0 = X баллов, М = 8,2) в Тянь-Шане. Следовательно, большинство сейсмотектонических дислокаций расположено за пределами сейсмических очагов. В пользу такого вывода свидетельствуют известные наблюдения в туннелях и скважинах, подтверждающие сокращение амплитуд сейсмотектонических смещений с глубиной. Сказанное позволяет придти к выводу о том, что сейсмотектонические дислокации за пределами сейсмического очага представляют собой разрывную форму реакции скального массива или рыхлого грунта, на сильные волновые воздействия.
Для определения положения сейсмотектонических дислокаций в ряду разнородных и разномасштабных разрывных нарушений необходимо учитывать следующие обстоятельства. Во-первых, сейсмотектонические дислокации образуются, как известно, при мгновенном или весьма кратковременном сколе или отрыве. Во-вторых, повторные смещения по одной и той же сейсмодислокации уникальны. Напротив, типичной является ситуация, когда рядом с древними сейсмодислокациями формируются новые, параллельные прежним или секущие их. Соответственно, сейсмотектонические дислокации обычно не сопровождаются тектонокластическими породами и в этих дислокациях не могут быть выделены подзоны сместителя и аномальной трещиноватости, обязательные для разрывных зон. Поэтому сейсмотектонические дислокации, или, во всяком случае, их большинство по своим природе и строению являются трещинами или системами закономерно расположенных трещин. Среди этих дислокаций, как и среди обычных тектонических трещин могут выделяться сейсмосдвиги, сейсмораздвиги, сейсмосбросы, сейсмовзбросы и сейсмонадвиги, а среди систем сейсмотрещин — соответствующие различной ориентировке относительного перемещения блоков.
Сейсмогенные геодинамические явления разрывного типа или сейсмодислокации обычно делятся на: 1) сейсмотектонические, 2) гравитационно-сейсмотектонические и 3) сейсмогравитационные.
Сейсмогравитационные дислокации — отседание и оседание склонов, обвалы, оползни, земляные лавины и потоки, часто переходящие в сели и т.п. — являются аналогами экзогенных процессов. Поэтому они здесь не рассматриваются.
Аналогами тектонических образований могут служить сейсмотектонические и гравитационно-сейсмотектонические формы. Первые по отношению к сейсмическим очагам являются первичными, так или иначе, с такими очагами связанными, а вторые — вторичными — обусловленными сейсмическими сотрясениями неустойчивых скальных массивов на более или менее значительных расстояниях от очагов (или плейстосейстовых областей) сильных землетрясений.
Сейсмотектонические дислокации. В.П. Солоненко связывает сейсмотектонические дислокации с собственно тектоническими (эндогенными) движениями земной коры. В зависимости от масштаба этих явлений он, по аналогии с собственно тектоническими структурами, различает: 1) региональные сейсмотектонические движения площадью до сотен тысяч квадратных километров; 2) зональные сейсмотектонические явления, представляющие собой движения морфоструктур и 3) локальные сейсмотектонические явления, к которым относятся прямые признаки остаточных тектонических деформаций земной коры в эпицентральных зонах сильных землетрясений.
Региональные и зональные сейсмотектонические дислокации в большинстве своем, очевидно, представляют собой сейсмогенерирующие структуры, мгновенная активизация которых вызывает землетрясения. Так, классическим примером зональных сейсмотектонических дислокаций В.П. Солоненко считает смещение хребта Гурбан-Богдо Гобийского Алтая при землетрясении 4.12.1957 г. (М=8,6; I0=12 баллов, h=18-25 км). Хребет с высотами до 4 км, протяженностью 275 км и шириной до 30 км поднялся по разрывам на высоту до 10 м и сдвинулся на восток до 8,8 м (с учетом пластических деформаций изгиба суммарные смещения, по мнению В.П. Солоненко, должны быть значительно большими). При этом образовались разнообразные локальные сейсмотектонические дислокации общей протяженностью около 850 км. Муйское землетрясение 27.06.1957 г. (М=7,9; I0=10-11 баллов; h=22 км) в Байкальской рифтовой зоне явилось результатом, с одной стороны, опускания Намаракитской впадины на 5-6 м и смещения ее к юго-западу, а с другой, — смещения хребта Удокан в обратном направлении на 1-2 м, поднятия его на 1,5 м и надвигания по взбросо-надвигу на впадину. При этом подвижки по разрывам произошли на протяжении 140 км (90 км к востоку и 50 км к западу от инструментально определенного эпицентра). Протяженность новообразованной “Муйской” системы сейсмогенных разрывов составила 35 км, а на остальном протяжении происходило обновление (“колебание крыльев”) уже существующих разрывов.
В.П. Солоненко отмечает, что в случае образования сейсмотектонических дислокаций не срабатывает один из “канонических постулатов руководств по структурному анализу”, полагающий, что “надежным признаком разновозрастности структур считается их геодинамическая разнотипность. В действительности же при катастрофических землетрясениях одновременно возникают любые типы структур. Взаимопереходящими являются, как будто, несовместимые деформации, например, надвиг может быстро переходить в мощную трещину растяжения или сброс”.
Локальные сейсмотектонические явления, часть их которых, вероятно, относится к выходу на земную поверхность очагового разрыва, по размеру и типу непосредственно зависят от соотношения между энергией землетрясения, глубиной и механизмом его очага и строением плейстосейстовой области. Именно для этой категории сейсмотектонических дислокаций разработаны многочисленные количественные (парные или более сложные) зависимости (формулы) для определения магнитуд землетрясений.
В частности В.П. Солоненко предложил общую формулу для приближенного расчета магнитуды землетрясения по протяженности (L) зоны сейсмодислокаций:
lgLкм = (1,01 ± 0,02)М - 6,18.

В этой формуле поправочный коэффициент ±0,02 несет, по его мнению, геологическое содержание. Он равен нулю для сбросов, сбросо- и взбросо-сдвигов (с подчиненной сдвиговой составляющей), максимальный — для сдвигов, минимальный — для взбросов.
Региональная специфика строения земной коры определяет особенности образования сейсмических очагов, распространения сейсмической радиации и характер сейсмотектонических дислокаций. Поэтому региональные особенности существенно влияют на соотношение параметров сейсмических очагов и сейсмодислокаций. Соответственно, предложено большое количество формул, так или иначе описывающих эти соотношения. Но пользоваться подобными формулами нужно именно с учетом их применимости к исследуемому региону и особенностей фактического материала, использованного при создании этих формул.
Гравитационно-сейсмотектонические дислокации. Гравитационно-сейсмотектонические явления, возникающие в результате сильных сейсмических воздействий (колебаний), включают, как обновление уже существовавших разрывов, так и возникновение новых (новообразованных). В большинстве случаев при этом возникают либо единичные сбросы и сдвиги, либо грабенообразное проседание тектонических клиньев по парным или более сложным системам разрывов. В.П. Солоненко полагает наиболее вероятным активизацию двух систем трещин - крутых (тыловых по отношению к опущенному блоку) и пологих, наклоненных в сторону подошвы склона. Он отмечает, что даже при небольших подвижках горных блоков тыловой сброс или трещина на гребне сильно расширяется. При этом характерными структурными формами служат нагорные грабены-провалы (оседания) вершин гор, известные в Становом нагорье, Прибайкалье, Средней Азии и на Кавказе (структуры Лабскалди, Цери). В некоторых вариантах благоприятной структурно-орографической обстановки чрезвычайно широкое раскрытие трещин происходит при многочисленных слабых землетрясениях сейсмогенно-вибрационной ползучести. Примером подобной структуры может служить район мыса Большой Утриш между Анапой и Новороссийском на Западном Кавказе. Здесь за счет отползания к морю скального блока терригенно-карбонатного флиша образовалась гигантская, но относительно короткая (4 км) расщелина (ширина 100-150 м, глубина до 90 м).

title-icon Подобные новости