Сейсмические области России

ФГАОУ ВПО «Северо-восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова»

Институт Естественных Наук

Кафедра географии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сейсмические области России

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                      Выполнил: ст. гр. З ГО-10 Евграфов А. С.

                                                          Руководитель: Слепцова Надежда Петровна

к.г.н., доцент

                         

 

 

 

 

 

Якутск 2015

 

 

Оглавление:

 

1. Введение
2. Основная часть.

Глава 1. География сейсмоопасных областей России

1. Закономерности распределения.
2. Сейсмическое районирование России

Глава 2. Характеристика сейсмических областей России и проявления сейсмичности.

2.1. Кавказ

2.2. Южная Сибирь

2.3. Дальний Восток

2.4. Якутия

Глава 3. Освоение сейсмических областей России.

3.1. Прогноз землетрясений

3.2. Сейсмостойкое строительство

3. Заключение
4. Источники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Каждый год на земном шаре происходят несколько сотен тысяч землетрясений, и около ста из них - разрушительные, несущие гибель людям и целым городам. Научно-технический прогресс оказался бессилен перед грозной стихией. Землетрясения по своим разрушительным последствиям, числу жертв и деструктивному воздействию на среду обитания человека занимают одно из первых мест среди других природных катастроф. Территория России это один из сейсмоопасных мест на Земле, землетрясения у нас могут принести немало бед: за последние четверть века в России произошло 27 значительных, то есть силой более семи баллов по шкале Рихтера, землетрясений. Положение отчасти спасает малонаселенность многих сейсмически опасных районов – Сахалина, Курильских островов, Камчатки, Алтайского края, Якутии, Прибайкалья, чего, однако, не скажешь о Кавказе. Тем не менее, в зонах возможных разрушительных землетрясений в России в общей сложности проживают около 20 миллионов человек.

Чаще всего землетрясения происходят в районах быстро меняющегося рельефа: в области перехода островной дуги к океанологическому желобу или в горах. Однако много землетрясений бывает и на равнине. Так, например, на сейсмически спокойной Русской платформе за все время наблюдений зафиксировано около тысяч слабых землетрясений, большая часть из которых произошла в районах добычи нефти  Татарстана.

 

 

 

 

 

 

 

1

II. Основная часть.

Глава 1. География сейсмоопасных областей России

Сейсмическая область (зона) – это территория, охватывающая эпицентры землетрясений и подверженная их воздействию. Выражена сравнительно узкими поясами, связанными с областью наиболее интенсивных современных тектонических движений, формированием горных хребтов и межгорных впадин, глубоководных океанических желобов и рифтовых зон. Известны два главных сейсмических пояса: Евро-Азиатский и Тихоокеанский.

 

1. Закономерности распределения

Территория Российской Федерации, по сравнению с другими странами мира, расположенными в сейсмоактивных регионах, в целом характеризуется умеренной сейсмичностью. Исключение составляют регионы Северного Кавказа, юга Сибири и Дальнего Востока, где интенсивность сейсмических сотрясений достигает 8-9 и 9-10 баллов по 12-балльной макросейсмической шкале MSK-64. Определенную угрозу представляют и 6-7-балльные зоны в густозаселенной европейской части страны.

В сейсмическом отношении территория России принадлежит Северной Евразии, сейсмичность которой обусловлена интенсивным геодинамическим

взаимодействием нескольких крупных литосферных плит – Евроазиатской, Африканской, Аравийской, Индо-Австралийской, Китайской, Тихоокеанской, Северо-Американской и Охотоморской. (рис.1) Почти все сейсмоопасные районы России находятся в зонах субдукции или трасформных разломах, это и определяет сейсмическую активность данных территорий.

 

 

 

(рис.1) Литосферные плиты и их границы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Сейсмическое районирование

Сейсмическое районирование – одна из наиболее сложных и чрезвычайно ответственных проблем современной сейсмологии. Научная сложность этой проблемы состоит, прежде всего, в том, что она принадлежит к категории прогнозов, базирующихся на неполной информации, скудном и не всегда удачном опыте и на недостаточно четких методологических позициях. Поэтому каждая из составленных в прошлые годы карт сейсмического районирования территории бывшего СССР в той или иной мере оказывалась неадекватной реальным природным условиям, что наряду с некачественным строительством нанесло хозяйству огромный материальный ущерб и повлекло за собой многочисленные человеческие жертвы.

Предотвратить землетрясения невозможно, однако их разрушительные последствия и количество человеческих жертв могут быть уменьшены путем создания достоверных карт сейсмического районирования. Сейсмическое районирование - это картирование сейсмической опасности. И хотя по мере накопления дополнительной информации о землетрясениях и совершенствования сейсмологических знаний карты сейсмического районирования обновлялись и несколько улучшались, фрагментарно они изменялись гораздо чаще, практически после каждого крупного землетрясения в районах, показанных на картах как менее опасные в сейсмическом отношении.

Сейсмическое районирование актуально для всех без исключения регионов России, где даже на относительно спокойных в геологическом отношении равнинных территориях имели место, и возможны в будущем, достаточно сильные и разрушительные землетрясения. Свыше четверти территории Российской Федерации подвержено сейсмическим воздействиям, требующим проведения антисейсмических мероприятий. Значительную площадь занимают чрезвычайно опасные в сейсмическом отношении 8-9-ти

 

 

 

и 9-10-балльные зоны. К ним относятся Дальний Восток и весь юг Сибири. В европейской части страны таким регионом является Северный Кавказ. Ощутимые и 6-7-балльные землетрясения свойственны Среднему Уралу и Приуралью, Поволжью, Кольскому полуострову и сопредельной с ним территории. Техногенная сейсмотектоническая активизация характерна для нефтедобывающих районов Татарстана и Башкортостана.

Исследования в области сейсмического районирования базируются на детальном и комплексном изучении глубинной структуры земной коры и всей литосферы, современной геодинамики, региональной сейсмичности, сейсмотектоники и инженерной сейсмологии. Они включают в себя идентификацию сейсмоактивных структур, определение параметров их сейсмического режима и затухания генерируемого ими сейсмического эффекта с расстоянием, а в итоге вероятностный расчет и картирование сейсмической опасности на земной поверхности. В зависимости от задач, степени детальности и масштаба исследований сейсмическое районирование может быть общим (ОСР, масштаб 1: 5-млн - 1: 2,5-млн) , детальным (ДСР, масштаб 1: 500-тыс - 1: 100-тыс) и микросейсмическим (СМР, масштаб 1: 50-тыс и крупнее) . Однако первостепенным и опорным для всех последующих построений является ОСР, основанное на региональных и межрегиональных сейсмологических и геолого-геофизических исследованиях, способствующих выявлению планетарных сейсмогеодинамических взаимодействий литосферных плит и блоков земной коры сейсмоактивных регионов.

Карты ОСР в генерализованном виде характеризуют степень сейсмической опасности всей территории страны и сопредельных сейсмоактивных регионов и используются для социально-экономического планирования, рационального землепользования и сейсмостойкого строительства. Только на их основе могут и должны составляться более

 

 

детальные карты ДСР и СМР, учитывающие наряду с региональными локальные сейсмотектонические, сейсмические, грунтовые и другие природные условия.

Первая в Европе и мире официальная нормативная карта общего (обзорного) сейсмического районирования всей территории бывшего СССР была опубликована в 1937г. Г. П. Горшковым, положившим начало регулярному их составлению в качестве основы, регламентирующей проектирование и строительство в сейсмоактивных районах страны. В конце 40-х годов исследования И. Е. Губина, а впоследствии Г. А. Гамбурцева, С. В. Медведева, Ю. В. Ризниченко, И. Л. Нерсесова и других ученых, привели к смене существовавшей до того времени парадигмы "сейсмического актуализма" ("там, где было, там и будет") и заложили основы сейсмогенетического двухстадийного метода оценки сейсмической опасности с элементами прогноза. В соответствии с этой концепцией на первой стадии выделяются реальные и потенциальные очаговые зоны, на второй - рассчитываются ожидаемые сотрясения на земной поверхности. Новой парадигмы придерживались практически все составители последующих карт общего сейсмического районирования (ОСР) : 1957г. (ред. С. В. Медведев, Б. А. Петрушевский) , 1968г. (ред. С. В. Медведев) и 1978г. (ред. М. А. Садовский) . В создании двух последних карт активное участие принимали местные специалисты из бывших союзных республик и регионов.

Практически все предыдущие карты ОСР были детерминистскими, хотя еще в середине 40-х годов С. В. Медведев предложил ввести в зоны сейсмической опасности внутреннюю дифференциацию в соответствии с периодом повторяемости сильных землетрясений и с предполагаемыми сроками службы различных типов сооружений. Однако даже карта 1978 года, в которую впервые были введены вероятностные характеристики повторяемости сотрясений, на самом деле не давала адекватных оценок

 

 

 

сейсмической опасности. Индексы 1,2 и 3 возле номиналов в зонах балльности на одной и той же карте, якобы отражающие повторяемость сейсмических сотрясений один раз в 100,1000 и 10000 лет, явились одной из причин низкой надежности этой карты. Как показали последующие расчеты, в результате такой индексации реальный инженерный риск, определяемый картой ОСР-78, оказался не единым для всех сейсмоопасных районов страны.

И ее, изменили в том же 1978 году. Как показали исследования, карта образца 1978 года (ОСР-78) на самом деле и не была общей, поскольку составлялась фрагментарно в разных регионах и в республиках, по разнотипной методике и на основе разрозненного сейсмологического и сейсмогеологического материала. В течение последнего десятилетия практически ежегодно на территории бывшего СССР возникали разрушительные 8-9- и даже 9-10-балльные землетрясения в зонах, опасность которых по этой карте оказалась заниженной, по меньшей мере, на 2-3 балла. К их числу относятся катастрофическое Спитакское землетрясение 1988 г. в Армении, сопровождавшееся десятками тысяч человеческих жертв, Зайсанское землетрясение 1990 г. - в Казахстане, Рача-Джавское 1991г. - в Грузии, Суусамырское 1992 г. - в Киргизии, Хаилинское 1991 г. и Нефтегорское 1995 г. в России (в Корякии и на Сахалине) . Последнее, произошедшее на севере Сахалина, повлекло за собой гибель около двух тысяч человек и полную ликвидацию городского поселка. Оно было самым разрушительным из известных в прошлом землетрясений на территории Российской Федерации.

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Характеристика сейсмических областей России и проявления сейсмичности.

2.1. Кавказ

Кавказ — горная страна, расположенная на перешейке между Черным и Каспийским морями и протянувшаяся на 1160 км. Черное и Азовское моря омывают Кавказ с запада, Каспийское море — с востока. Северной границей Кавказа считают Кумо-Манычскую впадину, южной — государственную границу Азербайджана, Армении и Грузии с Турцией и Ираном.

Кавказ — страна редких природных контрастов. На небольшом расстоянии сменяют друг друга голые скалы, вечные снега и ледники, дремучие хвойные и широколиственные леса, открытые степные и полупустынные пространства, пышные субтропические леса. В рельефе чередуются мощные высокогорные системы, участки с холмистым рельефом, низменности и плоскогорья. Климат изменяется от резко континентального до влажного субтропического.

Природа Кавказа глубоко своеобразна, для нее характерно много эндемичных форм растений и животных. Вместе с тем она имеет много общих черт с растительным и животным миром соседних платформенных и горных территорий — Русской Равнины, Средиземноморья, Понтийских нагорий, гор Эльбурса и даже пустынь Средней Азии. В целом природа Кавказа ближе к природе Азии, в частности Передней Азии, чем Европы.

К России относится лишь часть Кавказа: равнины Предкавказья и северный склон Большого Кавказа (до реки Самур). Государственная граница России проходит преимущественно по водораздельному гребню. Только на крайнем северо-западе России принадлежит и юго-западный склон гор, а также Черноморское побережье Кавказа (до реки Псоу). Именно об этом регионе, известном под названием Северный Кавказ.

 

 

 

В тектоническом развитии Кавказа выделяют 3 этапа: догерцинский, герцинский и альпийский.

В догерцинский этап (рифей — нижний палеозой) на Кавказе господствовал геосинклинальный режим. В докембрии территория подвергалась складкообразованию, которое еще раз повторилось в каледонскую складчатость.

В эпоху герцинской складчатости (карбон-пермь) Предкавказье и Б.Кавказ были дифференцированы на систему субширотных геосинклинальных прогибов. В карбоне геосинклинали Предкавказья и Б.Кавказа испытали мощные поднятия, и рельеф приобрел горный облик. Эта горная страна уже к нижней перми была разрушена до состояния пенеплена. В триасе (Mz) эти поверхности были разбиты разломами на множество узких грабенов.

Альпийский этап формирования Кавказа начинается с юрского периода. В нем различают 3 стадии. В раннюю стадию (юра) территория подвергалась значительному опусканию и морской трансгрессии по осям двух синклинальных зон. Одна протягивалась вдоль южного склона Б.Кавказа, переходя на северный в Дагестане. Вторая — Малокавказская протягивалась почти параллельно первой. В обеих геосинклиналях шло интенсивное накопление осадков. В Закавказье к этому времени приурочен интенсивный вулканизм. В конце юры произошло поднятие территории и регрессия морей. Средняя стадия (мел — начало Pg) характеризуется нисходящими движениями земной коры, распространением трансгрессий. В верхнем мелу, в фазу максимальной трансгрессии, море затопило всю территорию Кавказа, включая Главный хребет. В конце мела тектонические движения привели к поднятию осевой зоны. В Закавказском нагорье с мезозойскими тектоническими движениями были связаны подводные вулканические извержения и образование эффузивов и туфогенных осадков.