Пространственное распределение сильных землетрясений
На рис. 50 представлено распределение суммарной энергии, выделенной всеми зафиксированными сильными (Ms ≥ 5,7) землетрясениями региона. Из общего количества выделенной энергии почти 47% приходится на провинцию I, чуть более 23% - на провинцию II, около 13% - на провинцию III и почти 18% - на провинцию IV.
В провинциях lullглавный вклад вносят: зона 3 (Эгейская) - 26% общего количества энергии, выделенной в регионе; зона 4 (Северо-Анатолийская) - 20%; зона 5 (Левантско-Восточно-Анатолийская) - 14%. В провинции IV чуть меньше половины выделенной там сейсмической энергии приходится на зону 13 (Памиро-Гималайскую).Очевидно, что в значительной мере повышенное количество энергии, выделенной зафиксированными в зонах 3-5 землетрясениями, определяется длительностью их систематической регистрации. По сравнению с другими зонами провинций I, II и III этот фактор не является решающим, поскольку до VIII в. н.э.,
Рис. 50. Распределение сейсмической энергии, выделенной землетрясениями с Ms> 5,7, зафиксированными с 3200 г. до н.э. в центральных сегментах Альпийско-Гималайского коллизионного пояса, в 1015 Дж (составила Е.Р. Сенько)
Fig. 50. Distribution of seismic energy (in 1(05 j.), released by earthquakes with magnitudes Ms> 5,7 since 3200 BC in the central segments of the Alpine-Himalayan collision belt (compiled by E.R. Senko)
когда началась устойчивая регистрация землетрясений в странах ислама и чуть позже в Карпато-Б алканской области, в зонах 3-5 было выделено лишь 1/4—1/3 общего количества энергии. Иначе говоря, поправка на длительность наблюдений не изменяет принципиально соотношений между сейсмичностью провинций І-Ш и расположенных в них сейсмотектонических зон.
Иначе обстоит дело с провинцией IV, на большей части которой систематическая регистрация сейсмичности началась лишь в середине XIX в.
Значение этого фактора становится очевидным, если сравнить распределение общего количества энергии, выделенной сильными землетрясениями региона и энергии, выделенной за XX в. (рис. 51). Соотношения между провинциями изменяются: в провинции IV количество выделенной энергии возрастает до 41,5%, а в провинциях I и II уменьшается соответственно до 38,5% и 7%; в провинции III оно сохраняется на прежнем уровне.Столь резкое снижение энергии землетрясений в провинции II связано прежде всего с особенностями ритмичности сейсмогенеза в Левантско-ВосточноАнатолийской зоне 5. Однако общее перераспределение количества выделенной энергии от западных провинций к провинции IV определяется появлением и последовательным улучшением инструментальной регистрации сейсмических событий. Поэтому резко возросло общее число зафиксированных сильных землетрясений, но особенно землетрясений мантийных с глубинами гипоцентров >70 км. Наибольшее число таких землетрясений приурочено к Памиро-Гинду- кушской сейсмофокальной зоне, расположенной на северо-востоке сейсмотектонической зоны 13 и в прилегающей части зоны 14. На землетрясения с глубинами очагов >70 км приходится почти половина энергии, выделенной сильными землетрясениями XX в. в провинции IV, тогда как в провинции I - лишь 28%, а в провинциях II и III подобные глубокие землетрясения единичны. Исходя из этих соотношений можно допустить, что при столь же полной регистрации до-
Рис. 51. Распределение сейсмической энергии, выделенной землетрясениями XX в. с Ms≥ 5,7 в центральных сегментах Альпийско-Гималайского коллизионного пояса, в К)15 Дж (составила Е.Р. Сенько): а - всеми сильными землетрясениями; б - сильными землетрясениями на глубинах до 70 км
Fig. 51. Distribution of seismic energy (in 1015 j.), released by earthquakes with magnitudes Ms> 5,7 in XX century in the central segments of the Alpine-Himalayan collision belt (compiled by E.R.
Senko): a - all strong earthquakes; б- strong earthquakes in depths lower than 70 kmинструментальных землетрясений уровень сейсмичности в провинции IV был бы не ниже, чем в провинции I.
Это подтверждает расчёт поля тензоров скоростей современной тектонической деформации по данным об активных разломах, показавший её суммарное распределение в позднем плейстоцене и голоцене, т.е. в течение отрезка времени, более длительного, чем представлен в каталоге сильных землетрясений [Трифонов и др., 1997, 1998, 2002; Трифонов, Певнев, 2001; Trifonov et al., 1997, 1999]. Расчёт показал, что современные деформации сконцентрированы вдоль границ Индийской и Аравийской плит и прежде всего на их северных флангах, а также наиболее подвижных малых плит, Тибетской и Анатолийской, особенно на юго-западном фланге последней - в Эгейском регионе. При этом деформации на обрамлениях Индийской плиты больше, чем на обрамле
ниях Аравийской. Высокие скорости современных деформаций укорочения и удлинения отмечены и на границах некоторых микроплит, например, Джунгарской и Монгольской. Все зоны концентрации деформаций характеризуются высокой коровой сейсмичностью. Хотя точной корреляции между величинами деформаций и количеством выделенной сейсмической энергии не обнаруживается, связь этих проявлений сейсмической и современной тектонической активности несомненна.
Внутри выделенных провинций и сейсмотектонических зон большинство очагов сильных землетрясений приурочено к активным разломам и их зонам [Ambraseys, 1970, 1975; Berberian, 1976, 1981, 1994; Trifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994] (рис. 52). Описана приуроченность очагов землетрясений к Северо-Анатолийской, Восточно-Анатолийской и Левантской зонам разломов, Главному современному разлому Загроса, активным разломам Ирана, Армении и других областей. Возникшие при землетрясениях нарушения наследовали геометрию и направление смещений по этим разломам.
Связь сейсмических линеаментов с активными разломами позволила использовать их как индикаторы потенциальных зон возникновения очагов землетрясений (зон ВОЗ).
Более того, параметры активных разломов и выявленные в их зонах проявления архео- и палеосейсмичности дополнили данные о землетрясениях, охарактеризованных инструментальными наблюдениями и историческими документами, в оценке максимальной возможной магнитуды и повторяемости землетрясений зон ВОЗ, что явилось основой для расчёта сейсмических воздействий, т.е. сейсмического районирования территорий [Уломов, Шумилина, 1999; Shebalin et al., 2000; Trifonov, 2000; Ulomov et al., 1999].Выделяются учаетки активных зон, где землетрясения регулярно повторялись и происходили чаще, чем в прочих участках. К их числу относятся, прежде всего, пересечения активных разломов, что неоднократно отмечалось исследователями. В рассматриваемом регионе выделяются, как минимум, два типа таких пересечений. Один из них представлен областью пересечения Северо-Анатолийской и Восточно-Анатолийской зон [Trifonov et al., 1993; Trifonov, 2000]. Обе зоны активны сейчас и характеризуются сдвиговыми перемещениями, которые приводят к формированию всё новых ветвей разлома, связывающих их разобщённые отрезки. Эти новые ветви являются дополнительным сейемогене- рирующим фактором, в значительной мере определяющим локализацию очагов землетрясений.
Второй тип пересечений был наиболее детально изучен нами на Юго-Восточном Кавказе, где очаги землетрясений располагались не на всём протяжении продольных к горному сооружению активных надвигов и взбросов, а лишь в тех местах, где они пересекаются с зонами нарушений северо-западного и северовосточного простираний. Как правило, эти секущие зоны выражены на поверхности слабо: либо системой непротяжённых и малоамплитудных активных разломов и трещин, либо теми или иными изменениями в морфологии продольных к Кавказу разломов и складок. Но секущие зоны находят отражения в геофизических полях и нередко характеризуются аномальным поглощением сейсмических волн, т.е. активны на более глубоких уровнях земной коры, чем продольные разломы [Макаров и др., 1974].
Тем самым выявляется дисгармония между активными структурами разных уровней земной коры, и в местах стыка таких разнонаправленных и разноглубинных структур концентрируются напряжения и возникают очаги землетрясений.Иной тип структурной приуроченности сильных землетрясений установлен в Северо-Анатолийской зоне разломов. Анализ взаимного расположения эпи-
центров сильных землетрясений и возникших при этих землетрясениях сейсмогенных разрывов показал, что эпицентры чаще всего располагаются на концах сейсмогенных разрывов, где они (т.е. соответствующие отрезки Северо-Анатолийской зоны) расположены эшелонированно друг относительно друга [Trifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994]. Землетрясения оказываются приуроченными к тем участкам активной зоны, где она ещё не нашла чёткого структурного выражения, т.е. породы менее раздроблены, и вместе с тем накапливаются тектонические напряжения в процессе движений по соседним отрезкам активной зоны.
Приуроченность очагов землетрясений к местам кулисного подставления сегментов Северо-Анатолийской зоны наглядно иллюстрируется её отрезком между 33° и 40° в.д. Здесь с 345 г. н.э. по 1992 г. зафиксировано 40 землетрясений с магнитудами Ms≥ 5,7. Из них 39 событий регулярно повторялись в пяти таких сейсмических очагах [Trifonov, 2000]. С востока на запад это очаги: Эрзинджан (39,8 ± 0,8° с.ш., 39,5 ± 0,1° в.д.; 16 событий, в том числе 1939 г. с Ms =7,8); Сусехри (40,2 ± 0,2° с.ш., 37,9 ± 0,1° в.д.; 5 событий, в том числе 1929 г. с Ms = = 6,4); Эрбаа-Никсар (40,6 ± 0,5° с.ш., 36,5 ± 0,5° в.д.; 7 событий, в том числе, вероятно, 1668 г. с Ms = 8); Хавза - оперяющий разлом Мерзифон (40,8 ± 0,2° с.ш., 35,4 ± 0,4° в.д.; 5 событий, в том числе 1509 г. с Ms =7,4); Илгаз-Ладик (40,85 ± 0,25° с.ш., 33,6 ± 0,3° в.д.; 6 событий, в том числе 1943 г. с Ms = 7,3).
Эрзинджанский очаг отличается особенно высоким уровнем сейсмичности.
Это обусловлено не только кулисным подставлением сегментов самой СевероАнатолийской зоны, но и близостью её пересечения с Восточно-Анатолийской зоной и приуроченностью к району Эрзинджана крупнейшего в Северо-Анатолийской зоне ультрабазитового массива. Происходящее в нём преобразование перидотита в серпентинит, вероятно, также воздействует на напряжённо-деформированное состояние и служит дополнительным источником сейсмической энергии и вертикальных движений [Иванова, Трифонов, 1993, 1998; Trifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994; Trifonov, 2000]. Показательно, что в Эрзинджанском участке определяемая по параметрам землетрясений суммарная скорость современных движений выше, чем может объясняться взаимным перемещением Анатолийской и Евразийской плит [Трифонов, Певнев, 2001], и это превышение приходится на дополнительную вертикальную компоненту движений. ’Помимо сильнейшего сейсмического события 1939 г. на Эрзинджанском участке в XX в. произошло 13 землетрясений с магнитудами Ms ≥ 5,5. Первое зафиксированное землетрясение датируется здесь 800-802 гг. Оно произошло в долине Евфрата вблизи г. Когату (между гг. Эрзинджан и Камах) и сопровож-
Рис. 52. Эпицентры сильных (Ms> 5,7) землетрясений и активные разломы центральных сегментов Альпийско-Гималайского коллизионного пояса (составили Е.Р. Сенько и В.Г. Трифонов)
1- разломы, активные в позднем плейстоцене и голоцене, включая современность, разделенные по средним скоростям движений, мм/год: a-V>5,6-lактивизации. В XI в. она представлена главным образом ростом числа землетрясений, но в XII в. и особенно в начале XIII в. резко возрастает и количество выделенной сейсмической энергии, достигая максимальных для зоны 5 значений. В это время происходят сильнейшие (Ms = 8,0) землетрясения 1114 г. в Восточно-Анатолийской зоне разломов и 1201-1202 г. в Левантской зоне. После них наступает спад, на фоне которого выделяется пик первой половины XV в. В XVIII в. число землетрясений и количество выделенной энергии начинают нарастать, достигая высоких значений во второй половине XVIII в. и особенно во второй половине XIX в. В XX в. на фоне неуклонного роста числа зафиксированных сильных событий количество выделенной ими сейсмической энергии снижается.
Итак, в Левантско-Восточно-Анатолийской зоне 5 обнаруживается периодичность сейсмической активизации в 200 ÷ 250 лет, иногда выраженная кратной величиной в 450 + 500 лет. Она сходна с периодичностью активизации Се- вероьАнатолийской зоны 4. Но при этом, как уже отмечал ранее А.С. Караха- нян [Tifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994], пики активизации в зоне 5 на несколько десятилетий опережают аналогичные пики зоны 4. Так, можно полагать, что пику конца I в. до н.э. может соответствовать пик начала I в. н.э. Северо-Анатолийской зоны, максимуму начала ХШ в. - пик его второй половины, а пику начала XV в. - пик второй половины этого века. Ранневизантийский пароксизм начинается в зоне 5 в первой половине IV в. - на несколько десятилетий раньше, чем в зоне 4, и настолько же раньше заканчивается. В зоне 5 максимум второй половины XIX в. сменяется в начале XX в. резким спадом, а в зоне 4 он продолжается до середины столетия.
Вместе с тем общее распределение сейсмических проявлений IX-XIII вв. в двух зонах принципиально различно. В зоне 5 пик конца IX в. сменяется кратковременным спадом, за которым следует подъём, достигающий абсолютного максимума для этой зоны во второй половине XII в. - начале XIII в. В зоне 4 мак-
Рис. 54. Гистограммы количества сейсмической энергии, выделенной землетрясениями с Ms> 5,7 в сейсмотектонических зонах 3-5 области взаимодействия Африканской, Аравийской, Анатолийской и Евразийской плит, в 1015 Дж (составила Е.Р. Сенько)
Гистограммы' построены для 50-летних временных интервалов методом «скользящего окна» в 10 лет
Fig. 54. Histograms of values of seismic energy (in 1015 j.), released by earthquakes with magnitudes Ms ≥ 5,7 in the seismotectonic zones 3-5 of the area of interaction of the African, Arabian, Anatolian and Eurasian plates (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted for the 50-year intervals by using of «sliding window» with 10-year discreteness
Рис. 55. Гистограммы количества землетрясений с Ms> 5,7 в сейсмотектонических зонах 1, 3, 4 области взаимодействия Африканской, Анатолийской и Евразийской плит (составила Е.Р. Сенько)
Гистограммы построены дискретно по 50-летним временным интервалам. 1-3 - землетрясения с магнитудами: 1 -Ms = 5,7-6,5; 2 - Ms = 6,6-7,4; 3 - Λfs = 7,5-8,3
Fig. 55. Histograms of number of earthquakes with magnitudes Ms ≥ 5,7 in the seismotectonic zones 1, 3, and 4 of the area of interaction of the African, Anatolian and Eurasian plates (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted discretely for the 50-year intervals and three groups of earthquake magnitudes: 1 - Ms = 5,7-6,5; 2 - Ms = 6,6-7,4; 3 - Ms = 7,5-8,3
симум приходится на начало XI в., a IX-X вв. и XII в. - первая половина XIII в. характеризуются низкими показателями сейсмичности.
В зоне 6 Малого Кавказа, где систематическая регистрация сильных землетрясений началась с начала VIII в. н.э., количеством выделенной сейсмической энергии обозначены пики активности (см. рис. 59, 60): начала VIII в. до н.э., первой половины I в. н.э. (?), первой половины VIII в., второй половины IX в. (выражен также числом землетрясений), первой половины XII в. (особенно силь-
Рис. 56. Гистограммы количества сейсмической энергии, выделенной землетрясениями с Ms ≥ 5,7 в сейсмотектонических провинциях I—IV и во всей центральной части Альпийско-Гималайского коллизионного пояс (К), в 1015 Дж (составила Е.Р. Сенько)
Гистограммы построены дискретно по 50-летним временным интервалам. Энергия, выделенная промежуточными (гипоцентры глубже 70 км) землетрясениями XX в., показана черным цветом
Fig. 56. Histograms of values of seismic energy (in 101 j.), released by earthquakes with magnitudes Ms > 5,7 in the seismotectonic provinces I-IV and in the central segments of the Alpine-Himalayan collision belt as a whole (K) (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted discretely for the 50-year intervals. The energy, released by earthquakes with intermediate hypocentres (dipper than 70 km) is shown by black color
ный; выражен и числом землетрясений), первой половины XV в., второй половины XVII в. - первой половины XVIII в. ■ и второй половины XIX в. - первой половины XX в. (особенно сильный). Два последних пика выражены и числом сильных землетрясений, причём в обоих случаях оно больше в начале пика, а количество выделенной энергии, напротив, возрастает к концу. Повторяемость пиков в эпоху устойчивой регистрации землетрясений, как и в зоне 5, обычно составляет 200 + 250 лет.
Рис. 57. Гистограммы количества сейсмической энергии, выделенной землетрясениями с Ms> 5,7 в сейсмотектонических провинциях I-IV и во всей центральной части Альпийско-Гималайского коллизионного пояса (К), в 1.015 Дж (составила Е.Р. Сенько)
Гистограммы построены для 50-летних временных интервалов методом «скользящего окна» в 10 лет. Энергия, выделенная промежуточными (гипоцентры глубже 70 км) землетрясениями XX в., показана темным цветом
Fig. 57. Histograms of values of seismic energy (in 1015 j.), released by earthquakes with magnitudes Ms> 5,7 in the seismotectonic provinces I-IV and in the central segments of the Alpine-Himalayan collision belt as a whole (K) (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted for the 50-year intervals by using of «sliding window» with 10-year discreteness. The energy of the intermediate earthquakes (hypocentres are dipper than 70 km) is shown by black color
Наиболее чётко выраженные пики Малого Кавказа (начало VIII в. до н.э., вторая половина IX в., первая половина XII в., первая половина XV в. и вторая половина XIX в.) совпадают с аналогичными сейсмическими максимумами зоны 5. Вместе с тем, нечеткий пик первой половины I в. н.э. отстаёт от соответствующего пика зоны 5, а пик второй половины XIX в., в отличие от зоны 5, продолжается и в первой половине XX в. Этим Малый Кавказ сходен с соседней Северо-Анатолийской зоной 4.
В зоне 7 Большого Кавказа о каком-либо всплеске сейсмичности до второй половины XVII в. можно говорить лишь сугубо гипотетически. Установлено сильное землетрясение, приходящееся примерно на вторую половину XIII в. до н.э., когда аналогичные события имели место в Эгейской области и зоне 5.
Рис. 58. Гистограммы количества землетрясений с Ms> 5,7 в сейсмотектонических провинциях I-IV и во всей центральной части Альпийско-Гималайского коллизионного пояса (К) (составила Е.Р. Сенько)
Гистограммы построены дискретно по 50-летним временным интервалам. Разделение землетрясений по магнитудам см. на рис. 55
Fig. 58. Histograms of number of earthquakes with magnitudes Ms>5,7 in the seismotectonic provinces I-IV and in the central segments of the Alpine-Himalayan collision belt as a whole (K) (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted discretely for the 50-year intervals and three groups of earthquake magnitudes as in fig. 55
Можно предполагать усиление сейсмичности во второй половине XIII в. - первой половине XIV в., когда активизировалась Северо-Анатолийская зона. Резкий пик сейсмичности во второй половине XVII в., максимальный в восточной части Большого Кавказа и также совпадающий по времени с активизацией Северо-Анатолийской зоны, связан с землетрясением 1668 г. (Ms = 7,8). В XX в. количество зарегистрированных сильных землетрясений резко возрастает. Однако выделенная ими энергия меньше, чем во второй половине XVII в., причём она несколько выше во второй половине века, тогда как зафиксированных землетрясений больше в первой половине.
Рис. 59. Гистограммы количества сейсмической энергии, выделенной землетрясениями с Ms> 5,7 в сейсмотектонических зонах 5-7 западного фланга Аравийской плиты и фронтальной части области её взаимодействия с Евразийской плитой, в 10∣ 5 Дж (составила Е.Г. Сенько)
Гистограммы построены дискретно по 50-летним временным интервалам
Fig. 59. Histograms of values of seismic energy (in 1015 j.), released by earthquakes with magnitudes Ms> 5,7 in the seismotectonic zones 5-7 of the western flank of the Arabian plate and the frontal area of its interaction with the Eurasian plate (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted discretely for the 50-year intervals
Таким образом, тенденция к омоложению пиков сейсмичности по сравнению с Левантско-Восточно-Анатолийской зоной, наметившаяся для СевероАнатолийской зоны, проявляется и на Кавказе, причём на Большом Кавказе она выражена сильнее, чем на Малом.
Временной ряд сейсмических проявлений всей провинции II (см. рис. 56-58) является интегральным эффектом событий прежде всего в двух наиболее сейсмичных зонах - Левантско-Восточно-Анатолийской и восточной части СевероАнатолийской. Начиная с первых письменных свидетельств землетрясений (а они здесь древнейшие во всём регионе), фиксируется несколько пиков сейсмичности, проявляющихся как количеством выделенной энергии, так и числом землетрясений. Таковы пики первой половины VIII в. до н.э., второй половины V в. до н.э. и второй половины I в. до н.э. Далее, после краткого спада, активность начинает прерывисто нарастать, достигая максимума в первой половине IV в. н.э. Затем после резкого спада следует более значительный пик второй половины V в. После него следует продолжительный спад с минимумом в первой половине VII в., а за ним ещё больший пик второй половины IX в. Следующая продолжительная эпоха ещё большей активности продолжается с первой половины XI в. по первую половину Х1П в. с максимумом в первой половине XII в.
Рис. 60. Гистограммы количества землетрясений с Ms> 5,7 в сейсмотектонических зонах 5-7 западного фланга Аравийской плиты и фронтальной части области её взаимодействия с Евразийской плитой (составила Е.Р. Сенько)
Гистограммы построены дискретно по 50-летним временнь'їм интервалам. Разделение землетрясений по магнитудам см. на рис. 55
Fig. 60. Histograms of number of earthquakes with magnitudes Ms> 5,7 in the seismotectonic zones 5-7 of the western flank of the Arabian plate and the frontal area of its interaction with the Eurasian plate (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted discretely for the 50-year intervals and three groups of earthquake magnitudes as in fig. 55
Далее наступает продолжительный относительный спад с минимумом сейсмических проявлений во второй половине XIV в., прерываемый пиком второй половины XV в. После него выделяются максимумы активности второй половины XVII в., второй половины XVIII в. (несколько слабее предыдущего) и второй половины XlX в. (максимальное значение выделенной энергии). В XX в. количество зафиксированных землетрясений возрастает, но количество выделенной ими энергии уменьшается, причём во второй половине века оно меньше, чем в первой.
Рис. 61. Гистограммы количества сейсмической энергии, выделенной землетрясениями с Ms> 5,7 в сейсмотектонических зонах 8-11 Иранского сегмента Альпийско-Гималайского коллизионного пояса, в 1015 Дж (составила Е.Р. Сенько)
Гистограммы построены дискретно по 50-летним временнь'їм интервалам
Fig. 61. Histograms of values of seismic energy (in 1015 j.), released by earthquakes with magnitudes Ms ≥ 5,7 in the seismotectonic zones 8-11 of the Iranian segment of the Alpine-Himalayan collision belt (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted discretely for the 50-year intervals
В этой последовательности намечаются некоторые общие тенденции. Так, обособляется ранневизантийский пароксизм, но чуть более ранний, чем в провинции I: здесь он относится к IV-V вв. н.э. Как и в провинции I, выделяется эпоха активизации второй половины XVII в. - начала XX в. Но здесь её пик приходится на вторую половину XIX в., т.е. также оказывается старше, чем в провинции I, а выделение сейсмической энергии в первой половине XX в. лишь немногим превосходит вторую половину века. Вместе с тем появляется эпоха активизации XI-XIII вв. с пиком в первой половине XII в. В провинции I в это время был спад активности.
В провинции III по числу зафиксированных сильных землетрясений доминирует Загрос (зона 8), хотя по количеству выделенной энергии он немногим превосходит другие зоны провинции. Устойчивая регистрация землетрясений здесь началась в IX-X вв., а на востоке Ирана - лишь во второй половине XV в. Поэтому все более ранние всплески сейсмической активности, представленные единичными сильными землетрясениями, сугубо гипотетичны.
В Загросе количеством выделенной энергии отмечены пики активности первой половины IX в., первой половины XII в. (особенно сильный), первой ПО
ловины XIII в. и второй половины XVII в. (рис. 61). Второй и четвертый пики характеризуются и повышенным числом землетрясений (рис. 62). Со второй половины XIX в. число зарегистрированных сильных землетрясений и количество выделенной ими энергии нарастают, достигая максимума (наибольшего в зоне 8) во второй половине XX в.
В Эльбурсе (зона 9) количеством выделенной энергии выделяется всплеск активности IV в. до н.э., представленный двумя сильными событиями. Ко второй половине IX в. относится максимум, выраженный ростом числа землетрясений и выделенной ими энергии и связанный прежде всего с сильнейшим землетрясением 856 г. (Ms = 7,9). За ним следуют более слабые пики активности первой половины XVII в., первой половины XIX в. и, наконец, второй половины XX в. Последний превосходит пик IX в. и характеризуется максимальным для зоны 9 числом землетрясений и количеством выделенной ими энергии.
В Восточном Иране (зона 10) фиксируются пики выделения сейсмической энергии второй половины XI в., первой половины XIV в. и второй половины XV в., представленные единичными сильными событиями. В XX в. резко возрастает и число зарегистрированных землетрясений, и количество выделенной ими энергии, причём по первому показателю начало века значительно уступает его второй половине, а по второму почти выравнивается с ним из-за вклада сильнейшего землетрясения 1945 г. (Ms = 8).
В зоне 11, охватывающей Копетдаг и смежные области Северо-Восточного Ирана, количеством выделенной сейсмической энергии отмечены пики первой половины X в., первой половины XIII в. (хотя по числу землетрясений вторая половина этого века превосходит первую) и первой половины XV в. Важнейшим отличием от предыдущих зон является резкий и максимальный для этой зоны пик активности второй половины XIX в., связанный, прежде всего, с сильнейшим Красноводским землетрясением 1895 г. (Ms -8,2). В XX в. количество выделенной энергии уменьшается, хотя по числу зафиксированных землетрясений первая половина века превосходит конец XIX в., а вторая половина почти не уступает ей.
Итак, в провинции III пики активности в значительной мере разновозрастны в разных зонах. В отдельных случаях эти различия можно интерпретировать как смещающуюся с юга на север волну активизации (первая половина IX в. в зоне 8 - вторая половина того же века в зоне 9 - первая половина X в. в зоне 11 или первая половина XII в. в зоне 8 - первая половина XIII в. в зоне 11). Однако при сопоставлении других пиков подобной последовательности не наблюдается.
Общим для большинства зон провинции III отличием от провинций I и II является почти полное отсутствие проявлений ранневизантийского пароксизма и смещение максимума последней эпохи активизации на вторую половину XX в. Это едва ли могло существенно зависеть от условий регистрации землетрясений, поскольку ранневизантийскому пароксизму соответствовала в Иране сасанидская эпоха, оставившая много письменных документов, а с конца XIX в. - начала XX в. сильные землетрясения регистрировались здесь практически без пропусков. Определённым сходством с западными провинциями отличается зона 11, структурно связанная с Кавказом. В ней пик последней активизации приходится на конец XIX в., а от него к концу XX в. активность спадает.
Отмеченные особенности сейсмичности Копетдага и присутствие в зонах 8 и 11 слабого пика активности второй половины XVII в. обозначают временные
Рис. 62. Гистограммы количества землетрясений cMs≥ 5,7 в сейсмотектонических зонах 8-11 Иранского сегмента Альпийско-Гималайского коллизионного пояса (составила Е.Р. Сенько)
Гистограммы построены дискретно по 50-летним временным интервалам. Разделение землетрясений по магнитудам см. на рис. 55
Fig. 62. Histograms of number of earthquakes with magnitudes Ms ≥ 5,7 in the seismotectonic zones
8-11 of the Iranian segment of the Alpine-Himalayan collision belt (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted discretely for the 50-year intervals and three groups of earthquake magnitudes as in fig. 55
вариации, синхронные для всех трёх провинций. Вместе с тем в провинции III и особенно в Загросе обнаруживается сходная с Левантско-Восточно-Анатолийской зоной 5 эпоха средневековой актвизации. Совпадают по времени даже отдельные пики активности внутри эпохи: вторая половина IX в., первая половина XII в., первая половина XIII в. и вторая половина XV в.
Интегральная картина ритмичности сейсмических проявлений в провинции III показана на рис. 56-58. Единичными событиями представлена эпоха активизации IV в. до н.э. Более поздние пики выражены как числом событий, так и количеством выделенной энергии. Это вторая половина IX в., первая половина XII в., первая половина XIII в., вторая половина XV в., вторая половина XVII в. и эпоха второй половины XIX в. и XX в. Последняя характеризуется нарастанием показателей сейсмической активизации, достигающих максимума во второй половине XX в. Чёткой периодичности в этом временном ряду нет, хотя чаще других наблюдаются интервалы между пиками в 200 -- 250 лет.
Провинция IV немного добавляет к выявленным закономерностям, поскольку в большинстве её зон устойчивая регистрация сейсмичности началась лишь во второй половине XIX в. До этого времени фиксировались единичные сильные землетрясения в Западном Тянь-Шане, Афгано-Таджикской депрессии и смежных частях Туранской плиты (зона 14), а также на севере Афганистана (зона 13), находившихся под культурным влиянием ирано-исламского мира. Именно здесь повышенным количеством выделенной сейсмической энергии отмечены ранние пики активности. Это первая половина IX в. и первая половина XIII в. в зоне 14 и первая половина XVI в. и первая половина XVIII в. в зоне 13 (рис. 63, 64). На юге провинции, в зоне 12, экстремальным событием было землетрясение 1819 г. с Ms = 8,2.
Со второй половины XIX в. количество зарегистрированных землетрясений последовательно нарастает до конца XX в. и, соответственно, увеличивается количество выделенной сейсмической энергии. Приращение происходит в основном за счёт мантийных землетрясений с глубинами гипоцентров >70 км. Оно характерно и для землетрясений с меньшими глубинами. К первой половине XX в. относятся сильнейшие известные коровые землетрясения: Сринагарское 1905 г. с Ms = 8,1 и Кеминское 1911 г. с Ms = 8,2, а также глубокое (230 км) землетрясение 1905 г. с Ms = 8,0 на западном краю Пами- ро-Гиндукушской мантийной сейсмофокальной зоны, попадающее в приграничную часть зоны 14.
Во всех зонах (кроме Таримской зоны 15) количество энергии, выделенной в первой половине XX в., максимально. Что же касается соотношений между второй половиной XIX в. и второй половиной XX в., то в зонах 12-14 количество выделенной энергии выше во второй половине XX в., а в Тянь-Шане (зона 16) оно достигает максимальных значений во второй половине XIX в. Эти особенности распределения сейсмичности отражены в интегральном временном ряду провинции IV (см. рис. 56-58). На фоне возрастающего со временем числа зарегистрированных землетрясений выделение сейсмической энергии в первой половине XX в. больше, чем во второй его половине, а последнее больше, чем во второй половине XIX в.
Собранные на единых гистограммах данные по всем четырём провинциям (см. рис. 56—58) показывают несколько эпох усиления сейсмичности с пиками активности внутри них. Последние выделяются, как правило, и числом землетрясений, и количественной выделенной ими энергии. Если исключить пик, связанный со специфическим событием - Великим Минойским земле-
Рис. 63. Гистограммы количества сейсмической энергии, выделенной землетрясениями с Ms> 5,7 в сейсмотектонических зонах 12-16 области взаимодействия Индийской и Евразийской плит, в 1015 Дж (составила Е.Р. Сенько)
Гистограммы построены дискретно по 50-летним временным интервалам. Энергия, выделенная промежуточными (гипоцентры глубже 70 км) землетрясениями XX в., показана чёрным цветом
Fig. 63. Histograms of values of seismic energy (in 1015 j.), released by earthquakes with magnitudes Ms ≥ 5,7 in the seismotectonic zones 12-16 of the area of interaction of the Indian and Eurasian plates (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted discretely for the 50-year intervals. The energy, released by earthquakes with intermediate hypocentres (dipper than 70 km) in the XX century is shown by black color
Рис. 64. Гистограммы количества землетрясений с Ms> 5,7 в сейсмотектонических зонах 12-16 области взаимодействия Индийской и Евразийской плит (составила Е.Р. Сенько)
Гистограммы построены дискретно по 50-летним временным интервалам. Разделение землетрясений по магнитудам см. на рис. 55
Fig. 64. Histograms of number of earthquakes with magnitudes Ms > 5,7 in the seismotectonic zones '12-16 of the area of interaction of the Indian and Eurasian plates (compiled by E.R. Senko)
The histograms are plotted discretely for the 50-year intervals and three groups of earthquake magnitudes as in fig. 55
трясением-извержением, которое произошло, вероятно, между 1500 и 1550 гг. до н.э. (см. раздел 4.4), то первая эпоха активизации, по данным ар- хео- и палеосейсмологии, имела место в начале второй половины II тысячелетия до н.э. и охватывала период не менее 200 лет. Намечаются два её максимума - около 1400 г. и во второй половине XIII в. Относительно слабым пиком обозначена первая половина VIII в. до н.э. С середины I тысячелетия до н.э. до середины I тысячелетия н.э. количество зафиксированных землетрясений и выделенной ими энергии в целом нарастает, достигая максимальных значений во второй половине IV-VI вв. н.э. (ранневизантийский пароксизм продолжительностью около 250 лет). На этом фоне отмечаются пики выделения сейсмической энергии в первой половине IV в. до н.э., второй половине I в. н.э., второй половине IV в., второй половине V в. и второй половине VI в.
Затем, после непродолжительного спада, начинается новое нарастание, завершившееся пиком второй половины IX в. Следующая эпоха активизации охватывает XI в. - первую половину XIV в. Пики активности повторяются через 100 лет, причём максимальное количество энергии выделено в первой половине ХІП в. Следующий пик активности - вторая половина XV в. После спада второй половины XVI в. число зарегистрированных землетрясений нарастает от одного 50-летнего интервала к другому (с единственным небольшим спадом в первой половине XVIII в.). Выделяются пики активности второй половины XVII в. и второй половины XIX в. - первой половины XX в. Во второй половине XX в. количество выделенной энергии уменьшается, но остаётся больше, чем во второй половине XIX в. Происходит это за счёт более полной регистрации мантийных землетрясений с глубинами гипоцентров больше 70 км, которые до XX в. регистрировались весьма неполно. Если в XX в. такие землетрясения исключить, т.е. предположить, что их вклад в показатели сейсмичности мог быть прежде не меньшим, чем в XX в., то количество энергии, выделенной сильными землетрясениями второй половины
XIX в. почти сравняется с суммарной энергией землетрясений первой половины XX в. Эпоха активизации второй половины XVII в. - первой половины
XX в. охватывает около 300 лет.
Итак, в ряду сейсмических проявлений рассматриваемого региона выделяются (с учётом возрастающей со временем полноты регистрации сейсмических событий) три эпохи активизации продолжительностью в 200 ÷ 300 лет: начала второй половины II тысячелетия до н.э., середины I тысячелетия н.э. и конца XVΠ в. - начала XX в. Период их повторяемости 1300-1700 лет. Внутри каждой из эпох намечаются два основных пика активности. Между этими эпохами имели место ещё две эпохи активизации: IV в. до н.э. и XII - начало XIV вв. Однако они представляются нам неравноценными трём основным эпохам. О меньшем значении эпохи IV в. до н.э. свидетельствуют относительно небольшие (с учётом начала систематической регистрации землетрясений в письменных источниках Присредиземноморья) значения показателей сейсмической активизации. Эпоха XII — начала XIV вв. по количеству выделенной сейсмической энергии не уступает ранневизантийскому пароксизму, но оно свидетельствует о более низком уровне активизации, если учитывать существенное расширение территории, охваченной систематической регистрацией сильных землетрясений.
Выделенные эпохи различались размерами территории их проявлений. Так, ранневизантийский пароксизм охватил две западные провинции, но не проявился в провинции III и едва намечается в провинции IV. Эпоха активи
зации XII - начала XIV вв. наиболее отчётливо проявилась в Левантско-Восточно-Анатолийской зоне и Загросе и частично на северо-востоке Ирана и в Копетдаге.
Что же касается последней эпохи активизации, то её ранний эпизод - пик второй половины XVII в. отмечен во всех провинциях, хотя и не во всех их зонах. Второй пик, который из-за улучшившейся регистрации землетрясений характеризуется в большинстве зон максимальными значениями выделенной энергии, в разных провинциях и зонах немного различается по возрасту. В провинциях I и IV его максимум приходится на первую половину XX в. Без вклада глубоких землетрясений, т.е. с учётом того, что в XIX в. большинство их не регистрировалось как сильные события, этот пик в провинции I может сместиться на вторую половину XIX в. Такой же возраст он имеет в провинции II, тогда как в провинции III пик падает на вторую половину XX в.
На фоне указанных многовековых флуктуаций происходят более частые изменения, фиксируемые чередованием пиков и спадов как числа землетрясений, так и количества выделенной ими энергии. Строгой периодичности таких изменений в масштабе всего региона нет, хотя большинство пиков активизации повторяются через 200 ÷ 300 лет'.
Таким образом, в течение среднего и позднего голоцена в центральной части Альпийско-Гималайского коллизионного пояса проявлялись разнопе- риодные вековые ритмы сейсмической активизации. Для отдельных зон характерны периоды активизации в 200 -г 250 лет, отвечающие сейсмическим циклам в понимании С.А. Федотова [1968]. Чаще всего они не вполне совпадают в разных зонах. По периферии Аравийской плиты намечается даже миграция (омоложение) пиков активности от зон, расположенных непосредственно вдоль границ плиты, к её северным обрамлениям [Trifonov, Karakhanian, Assaturian, Ivanova, 1994]. Более убедительно такая миграция проявляется на северо-западном фланге плиты. В масштабе всего региона эти циклы сглаживаются и проявляются пиками активности, повторявшимися чаще всего через 200 ÷ 300 лет..
Циклы накладываются на более долгопериодные флуктуации, выраженные эпохами активизации продолжительностью в 200 -н 300 лет. Эти эпохи приходятся на начало второй половины II тысячелетия до н.э., середину I тысячелетия н.э. и последнюю четверть II тысячелетия, причём в большинстве зон количество сейсмической энергии, выделенной во второй половине XX в., меньше, чем в его первой половине, что отражает спад активности.
3.2.4.