|
Каталог землетрясений Токтогульского района был создан
на основе результатов работ, выполненных Комплексной сейсмологической экспедицией (КСЭ) Объединенного
Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН (бывшая ТКСЭ - Таджикская Комплексная сейсмологическая
экспедиция ИФЗ АН СССР) в районе нижнего течения р. Нарын на территории Республики Кыргыстан
(бывшей Киргизской ССР) под общим научным руководством члена-корреспондента Академии наук Армянской ССР
Нерсесова И.Л.
В 1957 г. Нарынским отрядом ТКСЭ было начато изучение сейсмичности бассейна реки Нарын в ее
среднем и нижнем течении, а также и по ее притокам - рекам Кокемерен и Сусамыр. К этим работам,
помимо передвижных сейсмических станций Нарынского отряда ТКСЭ, были привлечены стационарные станции
ИФЗ АН СССР - Андижан, Нарын, Фрунзе и др., а также сейсмические станции отдела сейсмологии Геологического
института Академии наук Киргизской ССР.
С середины 1958 г. работы экспедиции, в основном, были сосредоточены в нижнем течении р. Нарын
и ее притоках - Карасу-восточная и Карасу-западная. Целью этих работ было получение оценок сейсмической
опасности для различных створов проектируемых плотин: Атбашской, Казарманской, Токтогульской и других.
Эти работы открывали цикл работ по изучению сейсмичности района Центральной Киргизии. Первые
рекогносцировочные работы по изучению сейсмичности были закончены к концу первой половины 1959 г.
Вторая половина 1959 г. и начало 1960 г. были посвящены изучению глубинного строения Ферганской долины.
В этот период все передвижные сейсмические станции Нарынского отряда ТКСЭ были сосредоточены на профилях,
пересекавших Ферганскую долину по разным азимутам. Эти профили дополнялись также стационарными
сейсмическими станциями, расположенными в Андижане, Намангане, Фергане, Нарыне, Рыбачьем, и
иногда передвижными сейсмическими станциями Института сейсмологии Академии наук Узбекской ССР.
В тот же период был проведен пересмотр всех имевшихся данных по сейсмичности района Центральной
Киргизии за предшествующие годы, начиная с 1929 г.
В 1961 г. после того как был определен район створа Токтогульской плотины, в этом районе
были сосредоточены наблюдения отряда № 4 КСЭ. Эти работы стали проводиться совместно с отделом
сейсмологии Геологического института АН Киргизской ССР. На основе проведенных работ было дано
окончательное заключение о степени сейсмической опасности района створа проектируемой плотины
Токтогульской ГЭС. Вместе с тем, возникшая необходимость оценки степени сейсмической опасности
районов створов плотин Курпсайской и проектируемой Ташкумырской ГЭС потребовала продолжения ранее
начатых детальных работ, которые продолжались до 1969 г. В 1969 г. сеть наблюдений сейсмических
станций несколько изменилась: число сейсмических станций КСЭ было сокращено, но зато дополнительно
начали функционировать стационарные сейсмические станции Института сейсмологии АН Киргизской ССР:
Арсланбоб, Аркит и Таласс, установленные в пунктах наблюдений ранее работавших передвижных сейсмических
станций отряда № 4 КСЭ. Совместная обработка экспериментальных материалов позволила обеспечить нужную
точность результатов в период с 1970 по 1973 гг.
Начавшееся заполнение водохранилища Токтогульской ГЭС сделало актуальной проблему изучения проявлений
возбужденной сейсмичности в районе створа плотины. В 1974 г. был начат новый цикл наблюдений, направленный
на изучение именно этой проблемы. Было установлено, что сейсмичность района наблюдений на начальной стадии
заполнения Токтогульского водохранилища (до отметки 100 м от русла реки) является близкой по своему значению
к средней за все предыдущие годы. После того, как в 1977 г. уровень воды в водохранилище превысил 100 м,
сейсмичность резко возросла, особенно в районе створа плотины.
Для повышения точности локализации гипоцентров землетрясений в Токтогульском районе в 1978 г. была
проведена модернизация существовавшей до этого сети сейсмических станций. В районе створа плотины было
дополнительно установлено 9 телеметрических станций. К работам по изучению сейсмичности района водохранилища
Токтогульской ГЭС в рамках советско-американских работ по прогнозу землетрясений были привлечены Д.Симпсон
и др. сотрудники геологической обсерватории Ламонт-Дохерти Колумбийского университета США.
В зависимости от решаемых задач в разные годы площадь территории, на которой проводилось исследование
сейсмичности, менялась. Общая оценка сейсмичности района оценивалась на территории, ограниченной линиями,
проходящими на западе по 69°40' в.д., на востоке - 74°20' в.д., на юге - 39° 54' с.ш. и на севере - 42°30' с.ш.
Более детальные исследования сейсмичности проводились на территории, ограниченной линиями, проходящими
по 41°10' с.ш., 42°30' с.ш., 71°50' в.д. и 74°00' в.д., площадью примерно 26,5 тыс. кв. км, в центре которой
располагалось Токтогульское водохранилище, а также в районе створа плотины в пределах небольшого квадрата
площадью в 1100 кв. км (35 км х 30 км).
В Нарынском отряде КСЭ в различные периоды исследований количество сейсмических станций и их
расположение в зависимости от поставленных задач менялось. В 1957 - 1958 гг. наблюдения проводились
временными передвижными сейсмическими станциями, с целью получения сведений об общей сейсмичности
района наблюдений. Основные сведения об этих станциях приведены в таблице 1.
Наименование давалось не по географическому месту расположения сейсмической станции, а по порядковому
номеру, присвоенному каждой станции в отряде.
В 1959 - 1960 гг. временные передвижные сейсмические станции использовались при работах по
изучению глубинного строения Ферганской долины.
В 1960 - 1969 гг. в районе нижнего течения р. Нарын в наблюдениях за сейсмичностью и получением
оценок степени сейсмической опасности участвовало до 9 сейсмических станций КСЭ. При обработке
полученной сейсмической информации использовались также данные бюллетеней временных сейсмических
станций Гармского отряда КСЭ: "Джиргиталь", "Шахимардан", "Хаит", сейсмической станции "Кировское" -
сейсмологического отдела Геологического института АН Киргизской ССР и передвижных сейсмических станций
Ташкентской экспедиции Института геологии и геофизики АН Узбекской ССР. Основные данные об этих
сейсмических станциях приведены в таблице 2.
В период с 1969 по 1978 гг. количество временных сейсмических станций, принадлежащих
собственно КСЭ, уменьшалось до 5. Но при обработке сейсмической информации в этот период стали
привлекаться данные, полученные на временных сейсмических станциях Института сейсмологии АН Киргизской ССР.
Основные данные об этих сейсмических станциях приведены в таблице 3.
Данные о временных сейсмических станциях в период наблюдений 1974 - 1991 гг. приведены в
таблице 4.
В 1985 г. в связи со строительством плотины Камбаратинской ГЭС, были начаты работы по уточнению
сейсмической опасности района. Для этого конфигурация сети сейсмических станций была изменена,
(были переставлены две телеметрические станции ТG 15 и ТG 17), кроме того, вблизи от места
строительства плотины была установлена новая временная сейсмическая станция "Ничке" КСЭ ( ТК-25).
В обработке получаемой сейсмической информации продолжали использоваться данные из бюллетеней сейсмических
станций Института сейсмологии АН Киргизской ССР. Все изменения в расположении сейсмических станций
за этот промежуток времени отражены в таблице 4.
Все временные сейсмические станции, данные которых использовались при обработке, были оборудованы
стандартными короткопериодными сейсмографами, имеющими идентичные столообразные амплитудно-частотные
характеристики по смещению в диапазоне частот 0,8-20 Гц с увеличением 20000-30000. Для расширения
динамического диапазона записи на ряде сейсмических станций использовались загрубленные сейсмографы
с увеличениями 1000-1500.
Телеметрические сейсмические станции оборудованы также стандартными сейсмометрами, модуляторами,
усилителями и демодуляторами, что позволяет получить на них одинаковую линейную амплитудно-частотную
характеристику по скорости с увеличением 10000-12000 в диапазоне частот 1-30 Гц. Динамический диапазон
телеметрического сейсмического канала составляет 40 децибел.
На рис. 1 приведена схема района проведения работ КСЭ ОИФЗ РАН,
а также показано расположение сейсмических станций на разных этапах наблюдений.
На рис. 2 приведена карта-схема обработанных землетрясений района
Токтогульского водохранилища за период с 1965 по 1991 гг. с магнитудой М ≥ 2.8.
Определение основных параметров землетрясений до 1978 г. проводилось при помощи круговых
палеток-изохрон. Эти палетки были построены на основании годографа, экспериментально полученного
в 1957-1963 гг. Точность определения положений эпицентров землетрясений при помощи этих палеток
составляла ± 2.5 км в центре района наблюдений и уменьшалась до ± 5.0 км в его краевых частях.
Глубина очагов землетрясений определялась при помощи перебора круговых палеток-изохрон,
построенных для разных глубин (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 км). Глубина очага землетрясения соответствовала
той палетке, для которой разброс измеренных данных был минимальным. Точность определения глубины
очага землетрясения составляла ± 2.5 км.
Начиная с 1978 г. параметры гипоцентров землетрясений стали определяться с помощью ЭВМ.
Расчеты проводились по программе HIPOINVERSE (А.Г.Епифанский), а с 1985 г. по программе VELGA
(Г.А. Попандопуло), специально переделанных для Токтогульского района. Точность определения основных
параметров гипоцентров землетрясений, определенных при помощи данной программы, составляла ± 2.0 км
по площади и ± 5.0 км по глубине в целом для всего района наблюдений. Для района створа плотины,
т.е. там, где сеть сейсмических станций была наиболее густой, точность повышалась до ± 0.5 км по
площади и ± 1.0 км по глубине.
При определении энергий землетрясений применялась палетка для определения энергетического
класса землетрясений, построенная Т.Г. Раутиан:
К = lg E джоулей.
С конца 1978 г., в связи с совместными советско-американскими работами в районе Токтогульского
водохранилища, энергия землетрясений стала определяться и по методике принятой в США - по длительности
записи землетрясений.
Под длительностью записи при этом понималось общее время записи землетрясения от момента вступления
продольной волны до общего спадания уровня всей записи до уровня фона микросейсм (измеряемое в секундах).
Зная длительность записи землетрясения t в секундах, эпицентральное расстояние
D и глубину очага землетрясения Н в километрах, по экспериментально
полученной зависимости можно вычислить значение магнитуды М данного землетрясения
по следующей формуле:
М = а + в lg t + c lgD + d lg H,
где a, b, c и d - постоянные коэффициенты;
или по упрощенному соотношению:
М = - 1.3 + 2 lg t.
Перевод значений магнитуд М в значения энергетических классов К осуществляется
по экспериментально полученным формулам:
М = ( K - 1.3 )/3, при M < 1.8
М = ( K - 4 )/1.8, при M ≥ 1.8.
В настоящем каталоге представлены сведения о тех землетрясениях района наблюдений,
для которых удалось найти данные в старых каталогах или других источниках (за 1929-1957 гг.),
а также для которых в обработке участвовали сведения более 3 сейсмических станций (за 1957-1991гг.).
Каталог содержит следующие основные параметры землетрясений:
- дату возникновения землетрясения;
- время в очаге землетрясения (по Гринвичу);
- координаты очага землетрясения;
- глубину очага землетрясения;
- энергию землетрясения: энергетический класс К, а с 1978 г. и магнитуду М.
В сборе данных, составлении и проверке настоящего каталога в разное время принимали участие
следующие сотрудники КСЭ ОИФЗ РАН: ст.н.с., канд. физ.-мат. наук В.Д. Павлов, ст.н.с.,
канд. физ.-мат. наук А.Б. Максимов, ст.н.с., канд. физ.-мат. наук М.А. Данилова,
ст. инж. Г.И. Павлова, ст.н.с., канд. физ.-мат. наук А.И. Рузайкин, инж. Л.В.Жамкова,
ст.н.с., канд. физ.-мат. наук Г.А. Попандопуло, а также сотрудники Института сейсмологии
АН Киргизской ССР ст.н.с., канд. физ.-мат. наук В.П. Грин, ст.н.с., канд. физ.-мат. наук Б.И. Ильясов.
В составлении программ и в обработке полученных данных на ЭВМ принимали активное участие
канд. физ.-мат. наук В.Д. Павлов, канд. физ.-мат. наук М.А. Данилова, канд. физ.-мат. наук А.И. Рузайкин,
канд. физ.-мат. наук А.Г. Епифанский,. Н.А. Уразова, Л.В. Жамкова, Т.Ф. Котляр,
канд. физ.-мат. наук Г.А. Попандопуло.
С американской стороны ответственным за получаемый материал и его дальнейшую обработку являлся
заместитель директора геологической обсерватории Ламонт-Дохерти Колумбийского университета США доктор Д. Симпсон.
Ответственными исполнителями работ в Токтогульском районе с 1957 по 1963 гг. был И.Л. Нерсесов,
с 1964 по 1985 гг. - В.Д. Павлов, с 1985 по 1990 гг. - А.И. Рузайкин и с 1990 по 1991 гг. - Г.А. Попандопуло.
Главное Меню
Main Menu
|