В настоящее время на территории Узбекистана действуют несколько десятков геодинамических полигонов различного назначения, большинство из них предназначено для изучения современных движений земной коры (СВДЗК) в различных структурах и сейсмических зонах для поиска предвестников землетрясений.
Одним из них является Ташкентский геодинамический полигон, созданный вскоре после Ташкентского землетрясения 1966 г. и расположенный в зоне перехода постплатформенного орогена в предгорную равнину.
В геологическом отношении Приташкентский район относится к орогенической области, подвижной и активной в тектоническом отношении. Ташкентский полигон расположен на юго-западном погружении Каржантау-Чаткальских гор; на востоке окаймляется Кураминскими и Чаткальскими горами, на севере – Каратаусскими, на юге – Нуратинскими и Мальгузарскими.
История тектонического развития Приташкентского района связана с его расположением в зоне перехода от орогена к платформе. С этим связаны и особенности проявления здесь сейсмичности [4]. В тектоническом отношении полигон расположен на сочленении геотектонических областей постплатформенного Тяньшаньского орогена восточной части Туранской плиты. Палеозойский фундамент Приташкентского района расположен на абсолютных отметках от 800 до 3000 метров ниже уровня моря и покрыт 1-3 километровой толщей мезокайнозойских отложений. Поверхность палеозойского фундамента испытывает общее погружение с востока на запад. Большинство поднятий и прогибов пересечены разрывными нарушениями, создающими блоковое строение фундамента. Основными элементами поверхности палеозойского фундамента, где расположен геодинамический полигон, является Каржантаусское поднятие и Ташкентско-Голодностепский прогиб. Этот прогиб (впадина) зародился в олигоцене и служит переходной границей между Тянь-Шанем и Туранской плитой. Протяженность впадины в направлении юго-запад – северо-восток около 200 км, а ширина – 25-30 км.
Палеозойский фундамент Приташкентского района разбит крупными разломами. В западной части района, прилегающей к г.Ташкенту, простирается Келесский, Каракамышский, Чирчикский разломы и Ташкентская флексурно-разрывная зона. Эти разрывные нарушения простираются в направлении юго-запад – северо-восток [1,2]. Мезозойско-кайнозойский чехол Приташкентского внешнеорогенного прогиба является продолжением на юго-запад Каржантаусского разлома в виде флексурно-разрывной зоны.
Серия северо-восточных разломов палеозойского основания г.Ташкента (Ташкентский, Каракамышский, Чирчикский и др.), по-видимому, – составляющая часть Каржантаусского разлома.
Каржантаусский разлом со своей флексурно-разрывной зоной располагается на границе участков различного движения поднятий и Ташкентско-Голодностепского прогиба, по середине которой течет р.Чирчик [3]. На всем протяжении от пос. Таваксай этот разлом четко фиксируется на правом берегу р. Чирчик надвиганием палеозойских пород на отложения мезокайнозоя [2]. Эта разрывная зона является тектонически активной, о чем свидетельствуют такие сильные землетрясения, как Ташкентское 26.04.1966 г., Таваксайское 6.12.1977 г., Назарбекское 11.12.1980 г. Эпицентры этих землетрясений находятся вблизи Ташкентской флексурно-разрывной зоны.
Фексурно-разрывные зоны – “живые” нарушения, участвующие в формировании современного рельефа. Система северо-восточного простирания нарушений является активной в современный период и синхронно развивается с альпийскими пликативными структурами, создающими горст-антиклинали и грабен-синклинали [3].
Поверхность палеозойского фундамента в пределах г.Ташкента имеет сложное блоковое строение. Блоки имеют размеры от 1.5х2 до 5х5 кв.км. В центральной части города между двумя выступами пород палеозоя простирается с северо-запада на юго-восток глубокий грабен, в пределах которого находится большая часть эпицентров повторных землетрясений.
Основные формы рельефа территории Приташкентского района, как и всей территории Средней Азии, созданы мощными тектоническими движениями, начавшимися в конце палеогена (30-40 млн. лет тому назад) после ухода Палеогенового моря. Максимальная амплитуда вертикальных перемещений, начиная с конца палеогена, достигает 10 км и более, из них за четвертичный период – не менее 2-5 км. Современный рельеф образовался в результате неогеновых и нижнечетвертичных тектонических явлений. Процессы формирования тектонических структур и форм рельефа продолжаются и в настоящее время.
Территория Ташкента расположена в сейсмоактивном районе. Наиболее сильные землетрясения (7-8 баллов) ощущались в г. Ташкенте в апреле 1866 г., 4 февраля и 4 апреля 1868 г., 29 ноября 1886 г., 7 июня 1924 г., 3 ноября 1946 г., 26 апреля 1966 г., 11 декабря 1980 г. На территории Ташкента или в непосредственной близости от него за последние сорок лет произошло три разрушительных землетрясения: Ташкентское 26 апреля 1966 г. (эпицентр в г.Ташкенте), Таваксайское в декабре 1977 г. (эпицентр в 40 км к северо-востоку от Ташкента) и Назарбекское 11 декабря 1980 г. (эпицентр на западной окраине г. Ташкента). Эпицентры этих землетрясений находятся вблизи или в пределах сейсмогенерирующих Ташкентской флексурно-разрывной зоны и Каржантаусского разлома, в зоне сочленения Тянь-Шаньского орогена и Туранской плиты. Исходная сейсмичность города равна 8 баллам. Сейсмотектонические исследования позволили выделить Пскентско-Ташкентскую сейсмогенную зону (протяженность 220 км, ширина 10-20 км), где возникают и распространяются землетрясения силой 8 баллов. Кроме “собственных”, в Ташкенте и прилегающих к нему районах ощущаются “транзитные” землетрясения, при этом их интенсивность в отдельных случаях увеличивается и город становится локальной площадью относительно повышенной сотрясаемости. Территория Ташкента раздроблена разломами, входящими в состав Приташкентской флексурно-разрывной зоны, поэтому прохождение через нее упругих колебаний, видимо, вызывает резонанс, усиливающий на 1-2 балла интенсивность “транзитных” землетрясений [8].
Сейсмотектоническая карта-схема г. Ташкента и примыкающих районов приведена на рис.1.
Рис.1. С 1967 г. на Ташкентском геодинамическом полигоне проводятся систематические геодезические исследования вертикальных движений земной поверхности. В результате этих исследований было установлено продолжающееся поднятие на западной окраине города, а на остальной части – чередование направленности движений, современные вертикальные движения имеют дифференцированный характер и ту же направленность, что и неотектонические [5,6,7].
Высотная сеть Ташкентского геодинамического полигона, контролирующая вертикальные движения земной коры, представлена линиями нивелирования I класса и специального повторного нивелирования, общей протяженностью 606 км. Линии нивелирования закреплены на местности постоянными знаками, рассчитанными на долговременную сохранность: фундаментальными, грунтовыми, стенными реперами, марками и центрами пунктов триангуляции.
Схема полигонов сети повторного нивелирования на территории г. Ташкента, использованная при составлении Карты СВДЗК, приведена на рис.2.
Рис.2. Для составления карты современных вертикальных движений земной коры были использованы измерения, выполненные в 1992-1993 (I цикл)и 2000-2002 (II цикл) годах.
Рис.3. Карта современных вертикальных движений земной коры на территории г. Ташкента и его окрестностей На Карте современных вертикальных движений земной коры (Карта СВДЗК) абсолютные скорости современных вертикальных движений земной поверхности представлены изолиниями (линиями равных скоростей), проведенными через 1 мм/год и дополняющей их раскраской: зеленой – зона опускания, коричневой – зона поднятия. Изолинии проведены с учетом тектонического строения и рельефа местности, исходя, в основном из гипотезы унаследованности современных вертикальных движений земной коры от тектонических движений прошлых геологических эпох, сформировавших современный рельеф.
Карта СВДЗК отображает структуру современных тектонических движений на территории г.Ташкента и его окрестностей, согласно которым можно выделить следующие зоны.
ЗОНЫ ПОДНЯТИЯ:
Зоны поднятия характеризуются небольшими величинами и среди них можно выделить следующие участки:
1. Центральный район описываемой территории, охватывающий центральную и западную части г.Ташкента, испытывает поднятие от нуля до 1 мм/год;
2. Северо-восточный район описываемой территории, охватывающий северную и восточную части г.Ташкента, испытывает поднятие от нуля до 2 мм/год. Максимальное поднятие до 1,5 мм/год наблюдается в районе Северо-Востока-2.
ЗОНЫ ОПУСКАНИЯ:
Практически всю описываемую территорию можно охарактеризовать как зону подверженную опусканию. Наиболее подвержены опусканию следующие участки:
1. Юго-западный район описываемой территории, где расположены г.Янгиюль, г.Нариманов, пос. Дангир, Халкабад, Каунчик, Рамадан, Шахсиабад, Коксарай, р-н Сергели, р-н Куйлюк, р-н Кумарык испытывает опускание от нуля до 6 мм/год. Максимальное опускание наблюдается в районе г.Сергели до 6,0 мм/год и в районе бывшего свх. Москва до 6,6 мм/год (после Ташкентского землетрясения 26 апреля 1966 года здесь продолжительное время наблюдалось трещинообразование);
2. Район расположения Астрономической обсерватории и ул.Муртазаева испытывает опускание от нуля до 1 мм/год;
3. Район пос.Келес испытывает опускание до 0,8 мм/год.
Следует отметить, что земная поверхность подверженная опусканию хорошо согласуется с распространением в топографии лесов, садов и виноградников. Это обстоятельство подтверждает закономерность выявленного геодезическими методами опускания этой части земной поверхности.
Отмеченные выше участки с повышенными значениями скоростей вертикальных движений, вероятнее всего, маркируют на поверхности Земли активные в настоящее время сейсмогенные разломы в земной коре. С этой точки зрения Карта современных вертикальных движений земной коры на территории г.Ташкента и его окрестностей дает возможность частично решить проблему прогноза землетрясений, в частности, позволяет прогнозировать места возможного проявления повышенной сейсмичности.
О СВЯЗИ СВДЗК НА ТЕРРИТОРИИ г.ТАШКЕНТА И ЕГО ОКРЕСТНОСТЕЙ С ДВИЖЕНИЯМИ ПРОШЛЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЭПОХ:
Установление связи между современными вертикальными движениями земной коры и тектоническими движениями прошлых геологических периодов имеет большое научное и практическое значение, так как позволяет не только раскрыть закономерности развития земной коры, но и решить многие другие вопросы, связанные с современными тектоническими движениями и сейсмотектоникой.
Особое значение приобретают в настоящее время вопросы взаимосвязи СВДЗК с разрывными нарушениями в земной коре, выявление активных, “живущих”, потенциально сейсмогенных разломов.
Для установления взаимосвязи между СВДЗК, представленных на Карте современных вертикальных движений земной коры на территории г.Ташкента и его окрестностей и движениями прошлых геологических эпох выполнено сопоставление данных Карты СВДЗК с данными тектонической карты [15].
Согласно “Обзорной геологической карте Узбекистана и прилегающих районов” структурные элементы на территории г.Ташкента и его окрестностей представлены: современными отложениями; верхнечетвертичными отложениями; среднечетвертичными отложениями; олигоцен-миоценовым периодами; палеогеновой системой; неразделенными мелово-палеогеновой системами; меловой системой.
Как видно из [15], в морфоструктурном плане территория г.Ташкента и его окрестностей, в основном, сложена перемежающимися современными (QIV) и верхне- и среднечетвертичными (QII) отложениями. Выявленное на Карте СВДЗК опускание участков земной поверхности северо-запад-западного и южного простираний от нуля до 6,0 мм/год и от нуля до 1,7–6,0 мм/год хорошо согласуются с этими отложениями, что свидетельствует об унаследованном характере современных вертикальных движений.
В северо-восточной части изучаемой территории имеется локальный участок с выходом олигоцен-миоценового периодов, вся же восточная часть сложена современными, верхне и среднечетвертичными отложениями. Выход олигоцен-миоцена свидетельствует о поднятии этого участка земной поверхности в прошлые геологические эпохи. Сопоставление Карты СВДЗК, составленной по геодезическим данным 1981 – 1992 гг., с Картой СВДЗК, составленной по геодезическим данным 1992 – 2002 гг., показывает, что эта часть земной поверхности испытывает вертикальные движения колебательного характера (по данным 1981-1992 гг. здесь наблюдалось опускание земной поверхности со скоростью от нуля до 2,3 мм/год, по данным 1992-2002 гг. – поднятие до 1,1 мм/год).
В южной части территории также наблюдается колебательный характер современных вертикальных движений (по данным 1981-1992 гг. здесь наблюдалось поднятие земной поверхности со скоростью от нуля до 2,6 мм/год, по данным 1992-2002 гг. – опускание до 1,7-6,0 мм/год).
Результаты исследований современных вертикальных движений геодезическими методами выявили дифференцированный и колебательный характер СВДЗК, что указывает на исключительно сложную сейсмотектоническую обстановку территории г.Ташкента и его окрестностей.
К критериям, характеризующим дифференцированный и контрастный характер вертикальных движений земной коры (возможный предвестник землетрясения) следует отнести повышенное значение градиента скорости и изменение его направленности во времени.
В результате проведенных исследований на территории г.Ташкента и его окрестностей, на некоторых участках линий повторного нивелирования были выявлены повышенные значения градиента скорости, характеризующиеся величинами от 0,15 сек/год до 3,24 сек/год. По всей видимости, повышенные значения градиентов маркируют активные в настоящее время разломы в земной коре.
В результате проведенных исследований на территории г.Ташкента и его окрестностей выявлены следующие зоны с повышенным значением горизонтальных градиентов скорости современных вертикальных движений земной коры:
Ташкентский разлом – активизированы южная и северная части разлома.
Южная часть разлома маркируется участком с повышенным значением градиента скорости от грунтового репера 1212 до горизонтальной марки 434, характеризуется величиной градиента – от 0,66 сек/год до 0,71 сек/год. Наблюдается поднятие южного крыла разлома по отношению к северному.
Северная часть разлома маркируется участком с повышенным значением градиента скорости – от 0,10 сек/год до 0,15 сек/год. Наблюдается поднятие южного крыла разлома по отношению к северному.
Каракамышский разлом – активизирована центральная часть разлома, маркируется участком с повышенным значением градиента скорости от стенного репера 059 до стенного репера 056, характеризуется величиной градиента – от 0,11 сек/год до 0,23 сек/год. Наблюдается поднятие восточного крыла разлома по отношению к западному.
Каржантаусский разлом – активизирован в пределах г.Ташкента, маркируется участком с повышенным значением градиента скорости:
от фундаментального репера 12-732 до фундаментального репера 55-60;
от фундаментального репера 12-762 до фундаментального репера 12-732, характеризуется величиной градиента – от 0,21 сек/год до 3,24 сек/год. Наблюдается поднятие восточного крыла разлома по отношению к западному.
Участок от фундаментального репера 12-511 до марки 254 – характеризуется повышенным значением градиента скорости от 0,29 сек/год до 0,52 сек/год. По всей видимости, повышенное значение градиента указывает на наличие в данном месте активного в настоящее время разлома.
Участок от грунтового репера 12-511 до грунтового репера 0821, расположенный между Ташкентским и Каржантаусским разломами в южной их части – характеризуется повышенным значением градиента скорости 0,55 сек/год. Возможно, повышенное значение градиента маркирует взаимное влияние и (или) взаимодействие внутренних границ блоковых структур в земной коре.
В заключении отметим, что составленная по геодезическим данным Карта СВДЗК вполне может отображать пространственные закономерности современных вертикальных движений земной коры на территории г.Ташкента и его окрестностей, и, учитывая сейсмоактивность Среднеазиатского региона, необходимо организовать мониторинг вертикальной составляющей движений земной поверхности как, в целом, по региону, так и крупных промышленных центрах, в частности. ЛИТЕРАТУРА
1. М.А.АХМЕДЖАНОВ, О.М.БОРИСОВ и др. Основные структуры Приташкентского района. Разрывные нарушения. В кн.Ташкентское землетрясение 26 апреля 1966 г. Изд. “Фан”, Ташкент, 1971 г.
2. А.ХОДЖАЕВ. Палеосейсмология Чаткало-Кураминского района. Изд. “Фан”, Ташкент, 1985 г.
3. А.Р.ЯРМУХАМЕДОВ, Д.Х.ЯКУБОВ, А.С.САТТАРОВ. “Современная геодинамика Восточного Узбекистана”. Изд. “Фан”, Ташкент, 1979 г.
4. В.И.УЛОМОВ. Динамика земной коры и прогноз землетрясений. Изд. “Фан”, Ташкент, 1974 г.
5. Н.А.КОРЕШКОВ. О постановке и некоторых результатах геодезических работ на Ташкентском, Ферганском, Душанбинском геодинамических полигонах. В сб.“Современные движения земной коры”, №5, Тарту, 1973 г.
6. Н.А.КОРЕШКОВ, В.А.ПИСКУЛИН, А.П.РАЙЗМАН. Некоторые результаты геодезических исследований современных движений земной поверхности на геодинамических полигонах Узбекистана. Тезисы докладов VII Всесоюзного совещания по изучению современных движений земной коры. Львов, 16-21 мая 1977 г., кн.2, Москва, 1968 г.
7. А.П.РАЙЗМАН. Геодезические данные о деформациях земной коры в результате землетрясения 26 апреля 1966 года в Ташкенте. В сб.“Современные движения земной коры”, вып.4, Москва, 1968 г.
8. Ташкент (энциклопедия). Главная редакция Узбекской советской энциклопедии, Ташкент, 1984 г.
9. Н.А.КОРЕШКОВ. О состоянии геодезических работ на Ташкентском, Ферганском и Душанбинском геодинамических полигонах. В сб.“Поиски предвестников землетрясений на прогностических полигонах”, М., 1974 г.
10. А.П.РАЙЗМАН. Исследование Ташкентского землетрясения 1966-1968 гг. геодезическим методом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1970 г.
11. Н.А.КОРЕШКОВ, С.В.БЕЛЕВИЧ. Научно-технический отчет о результатах геодезических исследований деформаций земной поверхности на Ташкентском геодинамическом полигоне, тит. 12.06.1118, работа 1967-1984 гг., 1985 г.
12. А.П.РАЙЗМАН. Отчет о результатах геодезических работ, выполненных в 1986 году на Ферганском исследовательском геодинамическом полигоне, 1987 г.
13. А.П.РАЙЗМАН, Н.А.КОРЕШКОВ. Отчет о результатах геодезических работ, выполненных в 1987 году на Ферганском исследовательском геодинамическом полигоне, 1987 г.
14. А.П.РАЙЗМАН, Л.П.ЮН, Н.К.КИКТЕВА. Научно-технический отчет о результатах геодезических исследований вертикальных деформаций земной поверхности на Ферганском исследовательском геодинамическом полигоне, тит. 12-11, работа 1986-1987 гг., 1988 г.
15. Обзорная геологическая карта Узбекистана и прилегающих районов, масштаб 1:2 000 000, издание 1980 г.
|
