КАТАЛОГ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ВОСТОЧНОЙ ОЙКУМЕНЫ

Для восстановления сейсмической истории Восточной Ойкумены в течение второй половины голоцена был составлен Сводный каталог сильных землетря­сений региона, ограниченного координатами 23-50° с.ш.

Выбор M_s = 5,7 как нижнего предела магнитуд представленных землетрясе­ний опять-таки определялся ограничениями, накладываемыми особенностями регистрации древних сейсмических событий. В XX в. (период инструментальной сейсмологии), а в рассматриваемом регионе и в XIX в. сильные землетрясения регистрировались достаточно тщательно, и мы можем рассчитывать на их пол­ное отражение в каталоге, кроме, пожалуй, мантийных землетрясений, надёж­ная регистрация которых началась лишь в середине XX в. Что же касается бо­лее древних времён, то в летописях, хрониках и других подобных документах от­ражение событий с M_s< 5,7 - скорее исключение, чем правило. Как показал Г.Л. Голинский [2000], даже многие землетрясения сМ₅= 6,0-6,9 могут быть пропущены, но степень их регистрации гораздо выше. Сохранившиеся истори-

6. Трифонов В.Г., Караханян А.С.

161

ческие свидетельства землетрясений cM_s≥6нередко содержат макросейсмиче- ские данные, позволяющие существенно уточнить положение эпицентра и маг­нитуду события. Тем не менее магнитуды исторических землетрясений, а тем более археосейсмических событий, редко определяются с точностью выше 0,3. Поэтому, чтобы не пропустить зарегистрированных землетрясений, магнитуда которых могла быть равной 6, мы и установили Ms = 5,7 как нижний предел представленных в каталоге событий.

При составлении сводного каталога мы опирались на уже опубликованные каталоги землетрясений отдельных регионов. Привлекались сведения из публи­каций по некоторым сильным землетрясениям прошлого. При различиях в па­раметрах одних и тех же событий, содержавшихся в нескольких источниках, предпочтение, как правило, отдавалось национальному каталогу, за исключени­ем случаев, когда в ином источнике приводились обоснования, более убедитель­ные в методическом и фактическом отношениях. Напротив, иногда лишь по не­скольким источникам удавалось собрать параметры землетрясения (магнитуду, глубину очага, интенсивность). Тогда данные, приводимые в разных источни­ках, объединялись. Список использованных источников приведён в конце ката­лога (см. Приложение 2) и включён в общий список литературы в конце книги.

В использованных работах содержатся подробные сведения об историче­ских землетрясениях Эгейского региона, Анатолии, Леванта, Ирака и Ирана. Однако территория Армянского нагорья, включающая Восточную Анатолию, Малый Кавказ и Северо-Западный Иран, оставалась относительно малоизучен­ной, что до последнего времени приводило к занижению сейсмической опасно­сти. Нами выполнена ревизия данных об исторической сейсмичности этого ре­гиона, содержащихся в латинских, византийских, арабских и иранских источни­ках. Был предпринят также более полный анализ армянских летописей, прежде использовавшихся недостаточно. В итоге список сильных исторических земле­трясений региона был пополнен, а данные о некоторых известных событиях уточнены [Trifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994; Караханян, 1999].

Землетрясение 499 г. В хрониках сирийского летописца Псевдо Джошуа Стилиста записано: «В 499 г. в -месяце май в страну (Сирия) пришло множество саранчи, после отложения ею яиц севернее страны (в Киликийской Армении) произошло страшное землетрясение». Далее: «В 499 г. в месяце сентябрь силь­нейшее землетрясение произошло, раздался ужасный грохот, который услыша­ли во множестве городов и сёл и сотряслись они. Плохие вести стекались со всех сторон, чудные знамения произошли на р. Евфрат и горячих водах г. Абарне, воды которого высохли»... «В полночь г. Никополис разрушился до основания и все его жители погибли под развалинами, спаслись только три человека»... «На севере есть армянская церковь Аршамашат, очень крепко и красиво по­строенная. В тот день, когда погиб Никополис, была страшная гроза и толпа людей молилась в церкви до полуночи, когда от землетрясения всё разрушилось и большинство погибло».

Г. Абарне (Вагаршакополис) - ныне г. Чермик, расположенный в 35 км к югу от оз. Хазар. Церковь Аршамашат располагалась в одноименном главном городе провинции Цовк, ныне заброшенном селе Ашмушат, или Харабанаджи- ра, в 15 км к запад-юго-западу от г. Палу. В V-VI вв. на территории Армянско­го нагорья существовали два города Никополис. Один из них, более известный, находился в провинции Себастия (Сивас) в долине Ашхарова рядом с современ­ным г. Шебинкарахисар. Второй, о котором в данном случае идёт речь, был рас­положен на юге, в Киликии, в 15 км к северо-северо-востоку от г. Ислахие. Та-

ким образом, в 499 г. произошло сильнейшее землетрясение -интенсивностью не менее 10 баллов и вероятной магнитудой Ms > 7,5, разрушительные последствия которого были сконцентрированы вдоль Восточно-Анатолийской зоны разло­мов в полосе длиной до 350 км. Предполагаемые координаты эпицентра: 38,13° с.ш.; 38,63° в.д.

Землетрясение 1046 г. В летописях армянского историка Матеоса Архане- ци на с. 64-65 записано: «В году 1046 -летом на головы людские гнев Божий об­рушился, и ужасное и невиданное землетрясение произошло.

В каталоге Н.К. Карапетян [1986] землетрясение 1046 г. характеризуется магнитудой 6 и интенсивностью^ баллов с эпицентром у г. Эрзинджана. Эпи­центр бесспорно находился возле г. Эрзинджана, однако приведённые летопис­ные сведения свидетельствуют о его интенсивности 10-11 баллов и магнитуде Му, близкой к 7,5. Кроме того, в ряде каталогов в 1046 г. отмечается ещё одно землетрясение с эпицентром в районе г. Ани - древней столицы Армении (40°31'с.ш.; 43°34'в.д.; Ms = 5,5; I = 8) с упоминанием, что были разрушены церкви и дворцы этого города. Однако в армянских летописях нет никаких дан­ных о разрушительном землетрясении в Ани в 1046 г. Первые сведения об этом содержатся в Актах собрания Кавказской археографической комиссии за 1873 г. (том 5), причём со ссылкой на книгу того же Матеоса Арханеци. Очевид­но, землетрясение разрушило не столичный город Ани, а город Ани-Камах, со­седний с г. Ерзинка, а сведения в упомянутых каталогах основаны на поздних ис­кажённых данных 1873 г.

Землетрясение 1319 г. Во многих армянских летописях указывается, что в 1319 г. произошло опустошительное землетрясение в Араратской стране, про­винциях Артаз (район г. Маку), Сюник (Зангизур), - Гегаркуник (оз. Севан), Ши­рак (Северная Армения). Были разрушены город Ани, церковь Святого Тадево- са в провинции Артаз (г. Маку), где погибло 75 человек. Мы обнаружили также данные о разрушении церкви в с.

Во всех известных первоисточниках и работах XVIII-XIX вв. говорится об одном сильном землетрясении 1319 г. Однако в современных каталогах с этим землетрясением произошли метаморфозы. В Новом каталоге землетрясений в СССР [1977] в 1319 г. отмечаются два землетрясения: одно в г. Ани с Ms = 5,4 и другое возле горы Арарат с Ms = 6,2. В Каталоге Н.К. Карапетян [1986] приво­дятся три землетрясения 1319 г.: у г. Ани (M_s = 5,5), возле горы Арарат (Ms = 5,5) и у г. Сисиан (Сюник-Зангезур, M_s = 5,5). На наш взгляд, упомянутые сведения не подтверждаются никакими фактами и представляют собой попытку искусст­венно занизить магнитуду и интенсивность землетрясения 1319 г. путём его раз­ложения на два-три события. Имеющиеся факты однозначно свидетельствуют об одном очень сильном землетрясении 1319 г..

Где же находился его эпицентр? Известно ещё одно землетрясение, вызвав­шее похожие разрушения в тех же районах. Это землетрясение 2 июля 1840 г., сопровождавшееся сильнейшими разрушениями вокруг горы Арарат, во всей Араратской области, гг. Маку и Ани, в Сюнике-Зангезуре и Северной Арме­нии. Поэтому мы считаем наиболее вероятным, что в 1319 г. произошло одно сильное землетрясение с магнитудой Ms > 7,3 и интенсивностью около 10 бал­лов с положением эпицентра, близким к землетрясению 1840 г.: 39°30'с.ш.; 43°54'в.д. Можно полагать, что оба землетрясения произошли в зоне активно­го разлома, проходящего через оз. Балык в Восточной Турции.

Интересный результат дало выполненное А.С. Караханяном [Trifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994] сопоставление информации в летописных источниках с данными полевого археологического обследования памятников и сравнение с разрушениями и повреждениями подобных памятников при Спитак­ском землетрясении 1988 г.

Полученные результаты позволили сделать следующие выводы:

1. Серьёзные и массовые сейсмогенные разрушения армянских церквей и других подобных сооружений происходят при интенсивности сотрясений 9 и бо­лее баллов.

2. Серьёзные массовые повреждения и слабые разрушения церкви получа­ют в интервале интенсивности сотрясений 8-9 баллов.

3. Частичные сейсмогенные повреждения происходят в диапазоне 7-8 бал­лов, а при интенсивности 6 баллов и ниже отдельные незначительные повреж­дения возможны лишь при особо неблагоприятных инженерно-геологических или иных условиях.

4. Армянские церкви, за очень редким исключением, сооружались в благо­приятных хнженернк-геквкгических условиях с использованием многих эле­ментов сейсмостойкого строительства.

5. Сейсмостойкие качества армянских церквей мало различались на протя­жении христианской истории (IV-XIX вв.) и в разных районах исторической Ар­мении.

6. Всё это позволяет использовать карту и каталог сейсмогенных разруше­ний при Спитакском землетрясении как эталон при оценке интенсивности, маг­нитуды и изосейст исторических землетрясений, достаточно подробно описан­ных в летописных источниках. Примерами может служить пересмотр парамет­ров Гарнийского и Цахкадзорского землетрясений.

Гарнийское землетрясение произошло 4 июля 1679 г. и вызвало максималь­ные известные разрушительные последствия на территории г. Еревана и приле­гающих районов. Согласно Захарию Саркаваги, «4 июля 1679 г. во вторник в 7 часов загрохотала и сотряслась вся Араратская земля. Землетрясение нача­лось со стороны Гарни и разрушило все сооружения, церкви, монастыри и кре­пости. В том числе: монастыри Ахчоц-Ванк, Аири-Ванк, Гегард, Авуц-Тар, дво-

Рис. 45. Изосейсты и разрушения историко-архитектурных памятников в эпицентральной об­ласти Спитакского землетрясения 1988 г. (составили А.С. Караханян, Р.А. Арутюнян и А.О. Асатурян)

1-5 - степень сейсмогенного разрушения памятника: 1 - полное разрушение, 2- серьезное разруше­ние и сильные повреждения, 3- частичное разрушение и серьёзные повреждения, 4- частичные повре­ждения, 5- незначительные повреждения или их отсутствие; 6- номер изученного памятника; 7-9 - изо­сейсты: 7 - изолиния, ограничивающая область полного или частичного разрушения и серьёзного повре­ждения церквей, 8- изосейста IX балла по данным А.С. Караханяна и др., 1989 г., 9 - изосейста IX балла по данным С.Н. Назаретяна и др., 1990 г.

Fig. 45. Isoseists and destruction of the historical-architectural manuments in the epicentral area of the Spitak 1988 earthquake (compiled by A.S. Karakhanian, R.A. Arutyunian, and A.O. Assaturian)

1-5 - power of building and monument destruction: 1 - total destruction, 2 - essential destruction or strong damage, 3 - partial destruction or essential damage, 4 - partial damage, 5 - small damage or no damage; 6 - nume­ral of the building or monument; 7-9 - isoseists: 7 - isoseist bounding area of total or partial destruction and essen­tial damage of the churches, 5 - the IX MSK isoseist, according to the data of A.S. Karakhanian et al., 1989, 9 - the IX MSK isoseist, according to the data of S.N. Nazaretian et al., 1990

рец Трдатакерт, сёла Норагух, Дзорагух, Норк, Гамрез, г. Ереван и Ереванскую крепость. Во многих местах появились новые родники, а старые высохли. Обва­лились и разрушились горы и множество людей погибло». По данным Н.К. Ка­рапетян [1986], эпицентр землетрясения находился в месте слияния рек Гарни и Азат, а по данным А.А. Никонова [Nikonov, 1991] - возле г. Еревана.

Детальные полевые работы и историко-хронологические исследования, проведённые А.С. Караханяном, выявили наличие сейсмогенных разрывов 1679 г. и позволили локализовать макросейсмический эпицентр в области с ко­ординатами 40°05'с.ш. и 44°50'в.д., а очаг землетрясения отнести к зоне Гарни- Алаварского активного правого взбросо-сдвига (рис. 46). Обследование истори­ко-архитектурных сооружений и анализ летописных источников выявили зна­чительное число ранее неизвестных сооружений, испытавших сильное сейсмо-

Рис. 46. Активные разломы, изосейсты и разрушения древних сооружений в эпицентральной области Гарнийского землетрясения 1679 г. восточнее г. Еревана (составил А.С. Караханян [Trifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994])

1- Гарнийский активный разлом; 2 - мелкие сейсмогенные нарушения, активизированные в 1679∙ г.; 3- крупные сейсмогенные оползни; 4- эпицентры Двинских землетрясений 851-893 гг.; 5 - прежнее оп­ределение положения эпицентра землетрясения 1679 г.; 6- наше определение положения очага земле­трясения 1679 г.; 7-10 - степень разрушения зданий и памятников в 1679 г.: 7 - полное разрушение, 8 - частичное разрушение или сильное повреждение, 9 - частичное повреждение, 10 - нет сведений о повре­ждении; 11 - изосейсты 10и 9 баллов Гарнийского землетрясения

Fig. 46. Active faults, isoseists and destruction of ancient buildings in the epicentral area of the Gagni 1679 earthquake to the east of sity of Yerevan (compiled by A.S. Karakhanian [Trifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994])

1 - the Garni fault; 2 - small ruptures renewed in 1679; 3 - major seismic landslides; 4 - epicentres of the Dvin 851-893 earthquakes; 5 - the former determination of the 1679 earthquake epicentre location; 6 - our determination of the 1679 earthquake epicentre location; 7-10 - power of the 1679 destruction of buildings: 7 - total destruction, 8 - partial destruction or strong damage, 9 - partial damage, 10 - no data about damage; 11 - X and IX MSK iso­seists of the Garni earthquake

генное разрушение в 1679 г. Анализ данных позволил выделить 10- и 9-балль­ные изосейсты, определить максимальную интенсивность землетрясения в 10 баллов и магнитуду M_s>1.

Цахкадзорское землетрясение произошло 8 октября 1827 г. По сведениям Шахатунянца [1842] и др., это сильное землетрясение разрушило в центральной части Российской Армении церкви в селах Цахкадзор и Уши и монастыри на по­бережье Севана. По данным каталогов, эпицентр землетрясения располагался возле с. Цахнадзор, причём магнитуда Msсоставляла 4,5-5, а интенсивность 6­7 баллов [Карапетян, 1986], или возле п-ова Севан при магнитуде Ms -7 и ин­тенсивности 8 баллов [Nikonov, 1991].

Проведённые А.С. Караханяном детальные изыскания выявили неизвест­ные ранее сведения о разрушительных воздействиях землетрясения, содержа­щиеся в публикациях [Шопен, 1852; Джалалян, 1858; и др.], Указе главы Ар­мянской Церкви Католикоса Епрема от 1828 г., архивных записях 1827-1829 гг. Анализ этих сведений и полевой осмотр показали, что полному или значительному разрушению подверглись церкви Св. Астварацина в г. Ва- надзоре (Кировакане), Св. Карапета, Св. Ероца и Св. Арутюна на п-ове Се­ван, Св. Григора в с. Бжни, церковь в с. Ехит, базилика Касах в г. Апаране, церкви Св. Илии и Св. Григора и монастырь в с. Оганаванк и монастырь То- гец-Ванк в с. Бужакан. Серьёзные повреждения получили церкви в сс. Муги и Ахпат, монастырь Сагмоса-Ванк, крепость Каян, церковь Дсе-Ванк и ряд дру­гих (рис. 47). Это позволило очертить 8- и 9-балльную изосейсты. Последняя вытянута вдоль северо-восточного фланга Гарни-Алаварского активного разлома. Эпицентр, вероятно, располагался на участке кулисного подставле­ния его ветвей и имел координаты 40°38'с.ш., 44°32'в.д.; магнитуда Msсоста­вляла более 6,5, а интенсивность — 9—10 баллов.

Сводный каталог (см. Приложение 2) представлен в виде таблицы и содер­жит параметры 2911 землетрясений. Каждое событие занимает одну строку; его параметры описаны в 13 столбцах.

1 столбец - порядковый номер землетрясения, называемый нами идентифи­кационным номером землетрясения (ID).

2 столбец — источник информации. Каждое указанное в каталоге землетря­сение имеет цифровую ссылку на источник информации, расшифровывающий­ся в приводимом после каталога списке литературы. Если землетрясение отме­чено в нескольких работах, то эти работы перечисляются в порядке возраста­ния номеров (алфавитном порядке).

3 столбец - год; знак «-» (минус) показывает, что событие произошло до на­шей эры. Если в источнике указано время года, когда произошло землетрясе­ние, и нет данных о месяце, то рядом с датой имеется соответствующая подпись, например, 743 весна (ГО 379). Иногда указана точность определения даты в го­дах (например, -3000±900).

4 столбец — месяц. Прочерк означает отсутствие данных.

5 столбец - день (числа месяца). Прочерк означает отсутствие данных.

6 столбец - время (часы и минуты). Прочерк означает отсутствие данных. Часы и минуты разделены точкой с запятой.

7 столбец - северная широта; дана в градусах и десятичных долях градуса.

8 столбец - восточная долгота; дана в градусах и десятичных долях градуса.

9 столбец - численное значение магнитуды.

10 столбец - обозначение типа магнитуды. Обычно приводится Ms(магни­туда, определенная по поверхностным волнам). Если значение магнитуды вы­числено нами по макросейсмическим данным, указан символ С.

Рис. 47. Активные разломы, изосейсты и разрушения древних сооружений в эпицентральной области Цахкадзорского землетрясения 1827 г. севернее г. Еревана (составил А.С. Караханян [Trifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994])

1- активные разломы; 2,3 - степень разрушения зданий и памятников в 1827 г.; 2 - определён­но связанное с землетрясением 1827 г. (2а - полное разрушение, 26-частичное разрушение или силь­ное повреждение), 3 - предположительно связываемое с землетрясением 1827 г. при отсутствии точ­ных данных (За - полное разрушение, 36- частичное разрушение или сильное повреждение); 4 - изо­сейсты землетрясения 1827 г.; 5 - интенсивность сотрясений в баллах; 6- эпицентры землетрясений. Разрушенные и повреждённые здания и памятники: 1 - памятник майору Монтресору; 2-13 - церкви: 2 - в Ванадзоре (Кировакане), 3 - в Бужакане, 4 - в Аржакане, 5 - в Цахкадзоре, 6 - в Апаране, 7 - в Оганаванке, Т - на Севанском полуострове, 8 - в Уши, 9 - в Согмосованке, 10 - в Анапате, 11 - в Ар- ташаване, 12 - вторая церковь в Оганаванке, 13 - в Дсеванке; 14 - Кайянская крепость; 15 - церковь в Бжни; 16 - церковь в Тхите

Fig. 47. Active faults, isoseists and destruction of ancient buildings in the epicentral area of the Tsahkadzor 1827 earthquake to the north of sity of Yerevan (compiled by A.S. KaraEhanian [Trifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994])

1 - active faults; 2,3 - power of building and monument destruction: 2 - certainly related to the 1827 earth­quake (2a - total destruction, 26 - partial destruction or strong damage), 3 - possibly related to the 1827 earthquake (2a - total destruction, 26- partial destruction or strong damage); 4 - isoseists of the 1827 earthquake; 5 - the MSK intensity; 6 - epicentres of earthquakes. Destroyed and damaged buildings and monuments: 1 - monument in hon­our of major Montresor; 2-13 - churches: 2 - in Vanadzor (Kirovakan), 3 - in Buzhakan, 4 - in Arzakan, 5 - in Tsahkadzor, 6 - in Aparan, 7 - in Oganavank, 7' - in the Sevan peninsula, 8 - in Ushi, 9 - in Sogmosovank, 10 - in Anapat, 11 - in Artashavan, 12 - in Oganavank (second church), 13 - in Dsevank; 14 - the Kayan Fortress; 15 - church in Bzhni; 16 - church in Tkhit

11 столбец - энергия, Дж. Значение энергии каждого землетрясения вычис­лено нами. Для этого в некоторых случаях пришлось прибегнуть к допущениям (например, M_w = M_s).

12 столбец - интенсивность I, баллы по шкале MSK. Прочерк означает от­сутствие данных.

13 столбец - глубина очага, км. Прочерк означает отсутствие данных.

Как известно, магнитуда является относительной энергетической характе­ристикой землетрясения и представляет собой логарифм максимальной скоро­сти колебаний земной поверхности или логарифмы максимальных смещений в сейсмических волнах разного типа (P, S, L), отсчитанные от некоторого услов­ного уровня, отвечающего слабому толчку, магнитуда которого принята за ноль. Магнитуды, определённые по разным типам волн, имеют различные чи­словые значения. Для сопоставления землетрясений и анализа сейсмичности различных территорий и зон в обсуждаемом каталоге базовой выбрана магни­туда Ms,определяемая по поверхностным волнам и близкая по величине и смыс­лу к приводимой в российских каталогах магнитуде M_lh∙

Однако не во всех источниках, особенно для древних землетрясений, магни­туда приведена. В таких случаях использовались макросейсмические данные - параметры землетрясения, вычисляемые с помощью исторических описаний. Эти данные позволяли присвоить землетрясению интенсивность /, измеряемую в баллах. Соотношение между балльностью (/), магнитудой (М) и глубиной (Я) очага землетрясения описывает уравнение сейсмического поля. Это усреднён­ная формула Н.В. Шебалина:

(1)

Величину Н можно приблизительно оценить, анализируя сходные землетря­сения одного региона. Для коровых землетрясений она обычно составляет 10÷20 км. Определив / и Я, можно по формуле (1) приблизительно оценить М. Часть источников использовала магнитуду Mb,определяемую по объёмным вол­нам. Для пересчёта Mbв Msмы пользовались формулой Б. Болта [1981]

(2)

Создание однородной шкалы магнитуд Msпозволило перейти от относи­тельной энергетической характеристики землетрясений к энергии, выделенной в очаге. Согласно Ф.Т. Аптикаеву, формула (6) подсчёта энергии, выделяющей­ся при землетрясении, получается из формул

Особенностью данного каталога является неравномерная представитель­ность во времени. Сведения о древнейших землетрясениях (особенно до н.э.) очень скудны. Этому есть много объяснений, и главное состоит в том, что зем­летрясения, эпицентр которых лежал вне территорий, населённых человеком, просто не имели очевидцев. В те времена люди отмечали не столько сам факт сотрясения, сколько его последствия: гибель людей, разрушение храмов, дорог, ирригационных сооружений, жилищ и т.п.

По мере возрастания территорий, освоенных человеком, и развития культу­ры и науки, растёт и число отмечаемых землетрясений. Лишь начиная с XX сто­летия, когда появились инструментальные методы наблюдения, каталог стано­вится полноценным.

3.2.