ПАЛЕОЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ ПРИБАЙКАЛЬЯ: МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ДАТИРОВАНИЯ

За полувековую историю сейсмогеологических исследований в Прибайкалье и сопредельных территориях в зонах активных разломов выявлены более 70 дислокаций сейсмического или предположительно сейсмического происхождения. С начала палеосейсмических исследований определению возраста палеоземлетрясений уделялось особое внимание как одному из признаков долгосрочного прогноза сильных землетрясений. В.П. Солоненко [Солоненко, 1977] выделял пять методов датирования палеосейсмогенных деформаций: геологический, инженерно-геологический, историко-археологический, дендрохронологический и радиоуглеродный. Однако возраст большинства сейсмодеформаций, изучаемых на начальном этапе развития сейсмогеологии в Сибири, был получен с использованием методов относительного или корреляционного датирования.

С конца 80-х годов XX столетия в Прибайкалье для изучения сейсмогенных деформаций стал широко применяться тренчинг – метод изучения сейсмодеформаций в разрезах канав. Массовый отбор проб на радиоуглеродный анализ и получение абсолютных возрастов палеоземлетрясений позволили не только получить данные о сейсмическом режиме территории, современных скоростях перемещений по активным разломам, но и повысить значимость методов относительного датирования, и прежде всего морфометрического. Сами возможности морфометрического метода значительно возросли с внедрением лазерных технологий съёмки местности с последующей цифровой обработкой трёхмерных моделей рельефа.

Комплексные сейсмогеологические исследования, проводимые в Прибайкалье, позволили установить 43 палеособытия в пределах 16 сейсмогенных структур, в том числе для 18 палеособытий установлен абсолютный возраст по результатам радиоуглеродного датирования. В результате определения возраста было установлено, что ряд дислокаций был связан с историческими землетрясениями XVIII и XIX веков, достоверных сведений об эпицентрах которых не существует. Благодаря методам абсолютного и относительного датирования некоторые палеосейсмогенные структуры были дефрагментированы на отрезки с различным временем активации, что позволило уточнить эпицентры и магнитуды палеоземлетрясений. Отмечены случаи единовременного вскрытия дислокаций сейсмогенных структур, расположенных рядом, но считавшихся самостоятельными.

В статье предложен новый подход к выбору уравнений регрессий определения палеомагнитуд в зависимости не только от конкретных геодинамических обстановок, но и от степени изученности сейсмодислокаций и достоверности имеющихся данных об их параметрах.

1. Аржанникова А.В., Аржанников С.Г. Сейсмотектонические деформации в западной части Тункинских гольцов и современная экзодинамика // Геология и геофизика. – 1999. – Т. 40, № 2. – С. 231–234.

2. Геология и сейсмичность зоны БАМ. Сейсмогеология и сейсмическое районирование / В.П. Солоненко, В.В. Николаев, Р.М. Семенов и др. – Новосибирск: Наука, 1985. – 191 с.

3. Гоюй Д. Краткий обзор последних исследований в палеосейсмологии (перевод с китайского) // Шицянь дичжень юй дисыцзы дичжи вэньцзи. Сб. ст. 1982. – С. 3–7.

4. Дельянский Е.А. Следы сейсмогенных деформаций в рыхлых отложениях плейстосейстовой зоны Цаганского землетрясения // Геология и полезные ископаемые Восточной Сибири: Тезисы докладов научной конференции. – Иркутск: ИГУ, 1993. – С. 7–8.

5. Дельянский Е.А., Макаров С.А., Белоусов О.В. Сейсмичность Приморского разлома по результатам тренчинга // Геология и геофизика Восточной Сибири: Тезисы докладов. – Иркутск: ИГУ, 1992. – С. 16–17.

6. Дельянский Е.А., Хромовских В.С. Циклическое развитие сейсмогенных структур в зоне разлома Черского (Южное Прибайкалье) // Всероссийское совещание по изучению четвертичного периода. – М., 1994. – С. 79.

7. Дислокации Гоби-Алтайского (Монголия) землетрясения 1957 г. / П. Молнар, Р.А. Курушин, А. Баясгалан, К.В. Хаднат. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. – 148 с.

8. Живая тектоника, вулканы и сейсмичность Станового нагорья / В.П. Солоненко, А.А. Тресков, Р.А. Курушин и др. – М.: Наука, 1966. – 231 с.

9. Корженков А.М., Мазор Э. Структурная реконструкция сейсмических событий: руины древних городов как окаменевшие сейсмографы // Известия МОН РК, НАН РК. – 2001. – № 1. – С. 108–125.

10. Ласточкин С.В. Определение возраста палеосейсмогенных структур по морфометрическим показателям // Геология и геофизика. – 1981. – № 1. – С. 91–94.

11. Ласточкин С.В. К сейсмогеологии Западного и ЦентральногоЗабайкалья // Поздний плейстоцен и голоцен юга Восточной Сибири. К XI Kонгрессу INQUA в СССР, Москва, 1982. – Новосибирск: Наука, 1982. – С. 136–145.

12. Лунина О.В. Влияние напряженного состояния литосферы на соотношения параметров сейсмогенных разрывов и магнитуд землетрясений // Геология и геофизика. – 2001. – Т. 42, № 9. – С. 1389–1398.

13. Никонов А.А. Голоценовые и современные движения земной коры. – М.: Наука, 1977. – 240 с.

14. Никонов А.А. Датирование сейсмотектонических подвижек и древних землетрясений с помощью радиоуглеродного анализа и археологических данных (на примере гор Средней Азии) // Доклады АН СССР. – 1981. – Т. 257, № 2. – С. 440–444.

15. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. / Отв. ред. Н.В. Шебалин, Н.В. Кондорская – М.: Наука, 1977. – 535 с.

16. Ружич В.В., Леви К.Г., Дельянский Е.А., Смекалин О.П. Оценки повторяемости сильных землетрясений Прибайкалья по материалам сейсмогеологических исследований // Геологическая среда и сейсмический процесс: Материалы Всероссийской межрегиональной конференции. – Иркутск: ИЗК СО РАН, 1997. – С. 144–147.

17. Ружич В.В., Саньков В.А., Днепровский Ю.И. Дендрохронологическое датирование сейсмогенных разрывов в Становом нагорье // Геология и геофизика. – 1982. – № 8. – С. 122–126.

18. Сейсмическое районирование Восточной Сибири и его геологогеофизические основы. – Новосибирск: Наука, 1977. – 304 с.

19. Сейсмогеология и детальное сейсмическое районирование Прибайкалья / Под ред. В.П. Солоненко. – Новосибирск: Наука, 1981. – 169 с.

20. Сейсмотектоника и сейсмичность рифтовой системы Прибайкалья / Под ред. В.П. Солоненко. – М.: Наука, 1968. – 220 c.

21. Сейсмотектоника и сейсмичность юго-восточной части Восточного Саяна / Под ред. В.П. Солоненко. – Новосибирск: Наука, 1975. – 134 с.

22. Смекалин О.П., Имаев В.С., Чипизубов А.В., Семёнов Р.М. Изучение сейсмогенных сбросов Кичерской структуры в разрезах канав // Тихоокеанская геология. – 2007. – Т. 26, № 2. – С. 82–92.

23. Солоненко В.П. Определение эпицентральных зон землетрясений по геологическим признакам // Известия АН СССР. Серия геологическая. – 1962. – № 11. – С. 58–74.

24. Солоненко В.П. Сейсмогенные деформации и палеосейсмогеологический метод // Сейсмическое районирование Восточной Сибири и его геолого-геофизические основы. – Новосибирск: Наука, 1977. – С. 5–47.

25. Стром А.Л. Оценка амплитуд сейсмогенных подвижек по тектоническим нарушениям в основаниях гидротехнических сооружений // Гидротехническое строительство. – 1993. – № 3. – С. 13–17.

26. Стром А.Л. Количественные характеристики сейсмогенных разрывов и их использование в палеосейсмогеологии и инженерной геологии: Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. – М.: Гидропроект, 1998. – 26 с.

27. Стром А.Л., Никонов А.А. Распределение смещений вдоль сейсмогенных разрывов и учет неравномерности подвижек при палеосейсмологических исследованиях // Современная сейсмология: Достижения и проблемы: Тезисы научной конференции. – М., 1998. – С. 23–24.

28. Трифонов В.Г., Караханян А.С. Геодинамика и история цивилизаций. – М.: Наука, 2004. – 668 с.

29. Флоренсов Н.А. Неотектоника Прибайкалья в связи с его сейсмичностью // Бюллетень совета по сейсмологии. № 10 (Вопросы сейсмотектоники Прибайкалья и смежных территорий). – М.: Изд-во АН СССР, 1960. – С. 11–20.

30. Хромовских В.С. Главные признаки и способы выявления сейсмодеформаций // Современная динамика литосферы континентов. Методы изучения. – М.: Недра, 1989. – С. 229–235.

31. Хромовских В.С. Использование палеосейсмогеологических данных при составлении карты очаговых зон землетрясений (на примере Байкальской рифтовой системы) // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. Вып. 2–3. – М.: ОИФЗ РАН, 1995. – С. 300–307.

32. Хромовских В.С., Дельянский Е.А., Смекалин О.П. Палеосейсмогеология на новом этапе развития // Геофизические исследования в Восточной Сибири на рубеже ХХI века. – Новосибирск: Наука, 1996. – С. 99–101.

33. Хромовских В.С., Солоненко В.П., Чипизубов А.В., Жилкин В.М. К сейсмотектонической характеристике Северного Прибайкалья // Сейсмичность и глубинное строение Прибайкалья. – Новосибирск: Наука, 1978. – С. 101–107.

34. Хромовских В.С., Чипизубов А.В., Курушин Р.А., Смекалин О.П., Дельянский Е.А. Новые данные о палеосейсмодислокациях Байкальской рифтовой зоны // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. Вып. 1. – М.: Наука, 1993. – С. 256–264.

35. Чипизубов А.В. Сейсмогеология Северного Прибайкалья (зона БАМ): Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. – Иркутск: ИЗК СО РАН, 1982. – 17 с.

36. Чипизубов А.В. Выделение одноактных и одновозрастных палеосейсмодислокаций и определение по их масштабам магнитуд палеоземлетрясений // Геология и геофизика. – 1998. – № 3. – С. 386–398.

37. Чипизубов А.В., Аржанников С.Г., Семёнов Р.М., Смекалин О.П. Палеоземлетрясения и палеосейсмодислокации в зоне Баргузинского разлома // Геология и геофизика. – 2007. – Т. 48, № 7. – С. 753–766.

38. Чипизубов А.В., Аржанников С.Г., Семёнов Р.М., Смекалин О.П., Серебренников С.П. Палеосейсмодислокации и палеоземлетрясения Прибайкалья // Геология, геохимия и геофизика: Материалы Всероссийской научной конференции, посвящённой 10-летию Российского фонда фундаментальных исследований. – Иркутск: ИЗК СО РАН, 2002. – С. 535–537.

39. Чипизубов А.В., Семенов Р.М., Аржанников С.Г., Смекалин О.П. Новые данные о палеосейсмодислокациях в зоне Баргузинского разлома (Байкальская рифтовая система) // Доклады АН. – 2000. – Т. 372, № 3. – С. 393–396.

40. Чипизубов А.В., Серебренников С.П. Сдвиговые палеосейсмодислокации в Восточном Саяне // Доклады АН СССР. – 1990. – Т. 311, № 2. – С. 446–450.

41. Чипизубов А.В., Смекалин О.П. Периодичность сейсмогенного вскрытия Главного Саянского разлома по палеосейсмогеологическим данным // Всеросийское совещание по изучению четвертичного периода: Тезисы докладов. – М., 1994. – С. 254.

42. Чипизубов А.В., Смекалин О.П. Палеосейсмодислокации и связанные с ними палеоземлетрясения по зоне Главного Саянского разлома // Геология и геофизика. – 1999. – Т. 40, № 6. – С. 936–947.

43. Чипизубов А.В., Смекалин О.П., Белоусов О.В., Дельянский Е.А., Щеголев Ю.В. Взбросо-сдвиговые палеосейсмодислокации по зоне Главного Саянского разлома // Доклады АН. – 1994. – Т. 338, № 5. – С. 672–674.

44. Ян Ц., Го Ч., Цао Ц. Исследование голоценовой активности передового разлома хребта Хэланьшань с использованием геоморфологических методов // Дичжэнь дичжи (Seismology and Geology). – 1985. – Т. 7, № 4. – С. 23–31 (перевод с китайского).

45. Andrews D.J., Hanks T.C. Scarp degraded by linear diffusion – Inverse solution for age // Journal of Geophysical Research. – 1985. – V. 90, № B12. – P. 10193–10208.

46. Bonilla M.G., Mark R.K., Lienkaemper J.J. Statistical relations among earthquake magnitude, surface rapture length, and surface fault displacement // Bulletin of Seismological Society of America. – 1984. – V. 74, № 6. – P. 2379–2411.

47. Brogan G.E., Kellog K.S., Slemmons B., Terhune C.L. Late Quaternary faulting along the Death Valley – Furnace Creek fault system, California and Nevada // US Geological Survey Bulletin. – 1991. – № 1991. – P. 1–23.

48. Bucknam R.C., Anderson R.E. Estimation of fault scarp ages from a scarp height-slope angle relationship // Geology. – 1979. – V. 7, № 1. – P. 11–14.

49. Clark M.M., Grantz A., Rubin M. Holocene activity of the Coyote Creek fault as recorded in sediments of Lake Cahuilla // The Borrego Mountain earthquake of April 9, 1968. – U.S. Geological Survey Professional Paper 787. – 1972. – P. 112–130.

50. Colman S.M., Pierce K.L., Birkeland P.W. Suggested terminology for Quaternary dating methods // Quaternary Research. – 1987. – V. 28. – P. 314–319.

51. Colman S.M., Watson K. Ages estimated from a diffusion equation model for scarp degradation // Science. – 1983. – V. 221. – P. 263–265.

52. Deng Q., Liao Y. Paleoseismology along the range-front fault of Helan Mountains, North Central China // Journal of Geophysical Research. – 1996. – V. 101, № B3. – P. 5873–5893.

53. Forman S.L., Jackson M.E., McCalpin J., Maat P. The potential of using thermoluminescence to date buried soils in colluvial and fluvial sediments from Utah and Colorado, U.S.A. // Quaternary Science Reviews. – 1988. – V. 7, № 3–4. – 287–293.

54. Gilbert G.K. Report on the geology of portions of Nevada, Utah, California, and Arizona examined in the years 1871 and 1872 // Report on U.S. Geographical and Geological Surveys West of the 100th Meridian. – 1875. – № 3. – Pt. 1. – P. 17–187.

55. Gilbert G.K. Lake Bonneville // U.S. Geological Survey. 1890. Monograph 1. – 438 p.

56. Hanks T.C., Andrews D.J. Effect of far-field slope on morphologic dating of scarplike landforms // Journal of Geophysical Research. – 1989. – V. 94, № B1. – P. 565–573.

57. Hatheway A.W., Leighton F.B. Trenching as an exploratory method / Eds. A.W. Hatheway, C.R. McClure Jr. // Geology in the Siting of Nuclear Power Plants. Geol. Soc. Am. Rev. Eng. Geol. – 1979. – IV. – P. 169–196.

58. Hull A.G. Paleoseismic slip at reverse faults // U. S. Geol. Survey. 1987. Open-File Report, 87-673. – P. 262–270.

59. Lund W.R. Introduction to paleoseismology of Utah // Paleoseismology of Utah. – 1991. V. 1. Utah Geological and Mineral Survey. Special studies. 75. P. 1–9.

60. Machette M.N. Quaternary and Pliocene faults in the La Jencia and southern part of the Albuquerque-Belen basins, New Mexico // Evidence of fault history from fault-scarp morphology and Quaternary geology. N. M. Geol. Soc. 1982. 33rd Field Conf. Guidebook. Albuquerque Country II. – P. 161–169.

61. Machette M.N. Changes in longterm versus short-term slip rates in an extensional environment. U.S. Geol. Survey. 1987. Open-File Report, 87-673. – P. 228–238.

62. Mayer L. Dating quaternary fault scarps formed in alluvium using morphologie parameters // Quaternary Research. – 1984. – V. 22. – P. 300–313.

63. McCalpin J.P. Current investigative techniques and interpretive models for trenching active dip-slip faults // Engineering Geology and Geotecnical Engineering. – Balkema, Rotterdam, 1989. – P. 249– 258.

64. McCalpin J.P., Forman S.L. Chronology of paleoearthquakes on the Wasatch fault zone by thermolluminescence (TL) dating // U.S. Geol. Survey. 1988. Open-File Report, 88-434. – P. 506–511.

65. McCalpin J.P., Khromovskikh V.S. Holocene paleoseismicity of the Tunka fault, Baikal rift, Russia // Tectonics. – 1995. – V. 14, № 3. – P. 594–605.

66. Nash D.B. Morphological dating of degraded normal fault scarps // Journal of Geology. – 1980. – V. 88. – P. 353–360.

67. Paleoseismology / Edited by J.P. McCalpin – San Diego: Academic press, 1996. – 585 p.

68. Sanders C.O. Slemmons D.B. Geomorphic evidence for holocene earthquakes in the Olinghouse fault zone, Western Nevada // Bulletin of Seismological Society of America. – 1996. – V. 86, № 6. – P. 1784–1792.

69. Sieh K.E. Prehistoric large earthquakes produced by slip on the San Andreas fault at Pallet Creek, California // Journal of Geophysical Research. – 1978. – V. 83, № B8. – P. 3907–3939.

70. Sieh K.E. A review of geological evidence for recurrence times of large earthquakes // Am. Geophys. Union. 1981. Maurice Ewing. Ser. 4.

71. Sims J.D. Earthquake-induced structures in sediments of Van Norman Lake, San Fernando, California // Science. – 1973. – V. 182. – P. 161–163.

72. Sims J.D. Determining earthquakes recurrence intervals from deformation structures in young lacustrine sediments // Tectonophysics. – 1975. – V. 29. – P. 141–152.

73. Vittori E., Labini S.S., Serva L. Palaeoseismology: review of the state-of-the-art // Tectonophysics. – 1991. – V.193, № 1–3. – P. 9–32.

74. Wallace R. E. Profils and ages of young fault scarp, North-Central Nevada // Geological Society of America Bulletin. – 1977. – V. 88. – P. 1267–1281.

75. Wallace R.E. Degradation of the Hebgen Lake fault scarps of 1959 // Geology. – 1980. – V. 8. – P. 225–229.

76. Wallace R.E. A perspective of paleoseismology // Direction in paleoseismology. 1987. Open file report, 87-673. – Denver, Colorado. – P. 7–16.

77. Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rapture length, rapture width, rapture area and surface displacement // Bulletin of Seismological Society of America. – 1994. – V. 84, № 4. – P. 974–1002.

78. Yeats R.S., Sieh K., Allen C.R. The geology of earthquakes. – Oxford: Oxford University Press, 1997. – 568 p.