Геофизический Центр Российской Академии Наук
Мировой Центр Данных по физике твердой Земли, Москва

СЕЙСМОЛОГИЧЕСКАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ
В КАТАСТРОФИЧЕСКОМ ДВИЖЕНИИ ЛЕДНИКА КОЛКА

А.А. Годзиковская 1 , А.Г. Бугаевский 2, И.П. Габсатарова 3

1 - 000 "Центр геодинамических исследований"    2 - ЦСГНЭО-филиал ОАО "Инженерный центр ЕЭС"
3 - ЦОМЭ ГС РАН
English Version

На Кавказе с 14 июля по 20 сентября 2002 года в районе Казбека с вершины Джимарай-Хох происходило обрушение горных пород и льда (данные сотрудника Института географии РАН Л.В. Десинова), а 20 сентября произошло катастрофическое движение ледника Колка по долине р. Геналдон до пос. Кармадон. Приказбекский район Большого Кавказа, к которому приурочена зона схода ледника, по сейсмическому режиму относится к одной из сейсмоопасных зон Кавказа. В сейсмоактивных районах все аномальные явления обычно связывают с конкретными землетрясениями, рассматривая их как первопричину.

В предлагаемой работе представлен анализ сейсмической активности района Казбека относительно регионального поля сейсмичности всего Кавказа. Анализируется пространственно-временное распределение сейсмических событий относительно вершины Джимарай-Хох за всё время наблюдений с исторических времен до наших дней. В заключении приведены результаты обработки аналоговой и цифровой сейсмограмм, на которых зарегистрированы записи колебаний, вызванных движением ледника.

Содержание


СЕЙСМИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА В РАЙОНЕ КАЗБЕКА

Основными материалами, в которых указаны параметры очагов землетрясений, являются каталоги. При сопоставительном анализе важно оценить полноту и однородность каталога по представительности землетрясений различных энергетических уровней на всей площади исследования. Это необходимо для того, чтобы увеличение количества землетрясений, связанное с открытием сейсмостанций, не принять за активизацию сейсмичности. И наоборот, значительное понижение количества сейсмических событий, связанное с закрытием сейсмостанций, не принять за понижение сейсмичности.

Сводный каталог Кавказа

Для представления сейсмической активности района расположения Казбека в региональном поле сейсмичности был подготовлен сводный каталог Кавказа   (далее СК ). Источниками СК послужили: сводный каталог Кавказа ЦСГНЭО (СККЦ) [ 3 ], в который вошли все события с К>=11 (10.5) или М>=4 (3.8), опубликованные в [ 9 ] по 1962 г., в ежегодниках [ 6 , 7 ] по 1997 г. и в последующих изданиях и отдельных статьях. Далее в СК добавлены все слабые землетрясения из перечисленных изданий, а за последующие годы с 1998 г. по 2002 г. добавлен электронный каталог Северного Кавказа ЦОМЭ ГС РАН (г. Обнинск). В предлагаемой работе в качестве энергетической оценки очагов использовалась величина "энергетический класс" – К . Это мотивируется следующим. В России, начиная с 1960-х годов, т.е. уже в течение десятилетий, традиционно эта энергетическая характеристика определяется путем прямых замеров динамических характеристик записей для подавляющего большинства зарегистрированных сейсмических событий. В то же время, основное количество магнитуд М, указанных в большинстве отечественных каталогов, представлено значениями, полученными в результате пересчетов К в М. И только для очень ограниченного количества событий магнитуда определялась по соответствующим замерам на сейсмограммах.

Полнота каталогов зависит от возможностей материалов, на основании которых определяются параметры очага – координаты, глубина, энергия в очаге. В доинструментальный период (с древнейших времен до первых лет XIX века) полнота каталогов зависит от заселенности и культуры населения исследуемых территорий. В инструментальный период – от оптимальной расстановки сейсмологической сети станций и возможностей регистрирующей аппаратуры.

Неоднородность каталога по региону Северного Кавказа в целом, в зависимости от развития сети сейсмических наблюдений, наиболее полно была описана в статье [ 10 ]. По статистическим оценкам были выделены 4 периода:
1.     до 1963 г. – уровень представительности телесейсмической сети (магнитуда 4.5);
2. 1963-1983 гг. – уровень представительности региональной сети;
3. 1983-1990 гг. – наибольшая "чувствительность" сети, однако для Приказбекского района не более К=8;
4. 1991-2000 гг. – заметное ухудшение регистрационных возможностей сети Северного Кавказа – результат распада ЕССН.

Некоторое улучшение ситуации начинается с 1996 г. В дополнение к опубликованным в работе [ 10 ] данным, следует закрыть последний интервал 2000 годом, так как именно в этом году произошло качественное изменение способов регистрации локальной сети на Кавминводском геодинамическом полигоне, когда триггерная регистрация была заменена на непрерывную. Это существенно расширило диапазон регистрируемых землетрясений, особенно для центральной зоны Северного Кавказа, заметно повысив возможности сейсмической сети, в том числе и для Приказбекского района.

Далее, в 2001-2002 гг. в наблюдательной сейсмологии в Приказбекском районе произошли существенные изменения, связанные с открытием в Северной Осетии сети станций, оборудованных аппаратурой Альфа-ГЕОН, работающих в триггерном режиме [ 10 ]. Станции были установлены Геофизическим центром экспериментальной диагностики Владикавказского Научного центра РАН и Правительства РСО-А, под руководством Э.В. Погоды. Именно в этот период развивающийся во Владикавказе центр сбора и обработки материала начал собирать в «непростых» условиях горной местности цифровые записи с 6 сейсмических станций, осваивать программное обеспечение для обработки цифровых записей Альфа-ГЕОН и отправлять их в информационно-обрабатывающий центр в г. Обнинск, где проводится сводная обработка сейсмического материала по региону Северного Кавказа. Предполагалось, что наличие такого числа станций существенно снизит уровень представительного энергетического класса в Северной Осетии, и он достигнет, как и в районе Кавказских Минеральных Вод, величины К=6.
Однако этого не произошло из-за технических трудностей, помешавших оптимальным образом настроить параметры алгоритма триггерной записи местных событий. Этими станциями регистрировались только наиболее значительные события с К>=9. В 2003 году, уже Северо-Осетинской ОМСП Геофизической службы РАН (также под руководством Э.В.Погоды), была осуществлена замена регистрирующего оборудования на другое, обеспечивающее непрерывную регистрацию сейсмических событий и имеющее более устойчивую систему отслеживания точного времени.

Итак, сеть сейсмических станций на Северном Кавказе в 2002 году позволяла без пропусков регистрировать в Приказбекском районе землетрясения с К>=8.

Из Рис. 1 (а-в) видно, насколько неоднороден каталог. События с К>=11 и К>=12 на выбранной территории представительны, соответственно, с 1990 и 1960 гг. Слабые землетрясения в СК в периоды 1962-1967, 1995-1997 и в 2002 гг. относятся к различным локальным районам, и представлены не на всей выбранной территории. Отсутствие малых классов в 1968-1994 и 1997-2001 гг. обусловлено тем, что в ежегоднике в эти годы не печатались данные о событиях с К<9.

Рис. 1а.
Хронологическая последовательность землетрясений
за 450-2002 гг. в СК

Для территории в координатах
41-45 o N; 43-46 o E.
На временной шкале красными треугольниками указаны сейсмостанции по мере их открытия.






Рис. 1б.
Хронологическая последовательность землетрясений
за 1900-2002 гг. в СК

Для территории в координатах
41-45 o N; 43-46 o E.
На временной шкале красными треугольниками указаны сейсмостанции по мере их открытия.








Рис. 1в.
Хронологическая последовательность землетрясений
за 1960-2002 гг. в СК

Для территории в координатах
41-45 o N; 43-46 o E.
На временной шкале красными треугольниками указаны сейсмостанции по мере их открытия.


С 1973 по 1987 г. данные о слабых землетрясениях Кавказа публикуются в ежегодниках [ 8 ], Однако при работах с этими материалами были выявлены ложные очаговые зоны, созданные локацией записей взрывов (районы Тырныауза, Восточной Джавахетии, Усть-Джегуты и др.) и горных ударов (район Ткибули) [ 1 , 2 , 5 ]. Следовательно, прежде чем использовать данные этого издания для исследования тонкой структуры сейсмичности, необходимо провести работу по их очистке от взрывов и горных ударов.

Обратим внимание на то, что ошибка в определении координат эпицентров в районе Казбека по совокупности причин в основном оценивается как ±10 км. В ранние годы ошибка могла превышать 50÷100 км. Это обстоятельство и засоренность каталогов взрывными источниками обязательно нужно учитывать при сопоставительном анализе. Оценивая погрешности определения координат гипоцентров в Приказбекском районе в 2002 году, следует отметить, что параметры подавляющего числа землетрясений получены при минимальном расстоянии до ближайшей сейсмической станции 20-40 км, а "окружение" эпицентра данными станций только для 5 % событий составляет 270 градусов. Именно эти события можно отнести к локализованным с погрешностью не более 5 км. Это, как правило, значительные события, расположенные в западной зоне от Казбека. Погрешность определения 24 % событий удовлетворительна и может быть оценена как не более 10 км. Это события центральной части Приказбекской зоны. Восточнее Владикавказа начинается район с менее уверенной локацией эпицентров землетрясений Северной Осетии, так как сеть сейсмических станций Дагестана плохо регистрирует слабые события этого района. Погрешность в определении эпицентров здесь достигает 25-30 км.

Казбек в региональном поле сейсмичности

На Рис. 2 (а и б) приведены карты эпицентров землетрясений всего Кавказа и более подробная карта эпицентров района Казбека за весь известный период по 2002 г., построенные на основе СК .

Рис. 2а.   Карта эпицентров землетрясений Кавказа с древнейших времен по 2002 г.
Красная звезда - вершина Джимарай-Хох; красные треугольники - сейсмостанции по [ 13 ]; синие треугольники - сейсмостанции Алании (из электронной базы ЦОМЭ ГС РАН); розовые окружности - эпицентры землетрясений с К>=15 (М>=5); голубые окружности - эпицентры землетрясений с К<15 (М<5)

Рис. 2б.   Карта эпицентров района г. Казбека с древнейших времен по 2002 г

На Рис. 3 приведена последовательность землетрясений всех энергетических уровней с учетом их удаленности от вершины Джимарай-Хох. Сейсмостанции Алании на этом рисунке и последующих распределениях не указаны, так как они работали очень ограниченное время относительно всего представленного периода времени.

Рис. 3.   Распределение землетрясений всех энергетических классов
по удалению от вершины Джимарай-Хох в радиусе 250 км.

На временной шкале красными треугольниками указаны сейсмостанции по мере их открытия.

Как следует из карты и графика распределений, около г. Казбек на расстоянии порядка 40-50 км фактически без пропуска обрабатываются события с К>=8.5. Более слабые события наблюдаются на расстояниях 140-135 км. Это обусловлено особенностями системы наблюдений. То есть безусловно, в районе Казбека есть слабые землетрясения, но, как говорилось выше, возможности наблюдательной сети сейсмостанций (расстановка и регистрирующие возможности аппаратуры) по 2002 г. таковы, что в районе Казбека без пропусков в настоящее время регистрируются события с К>=8.5.

Динамика сейсмичности относительно вершины Джимарай-Хох

На Рис. 4 (а-в) и 5 (а-в) приведены хронологические последовательности землетрясений всех энергетических уровней с учетом их удаленности от вершины Джимарай-Хох в пределах 250, 150 и 100 км. (Красные треугольники – сейсмостанции.)

Рис. 4а.   Хронологическая последовательность землетрясений всех энергетических уровней с учетом их расстояния от вершины Джимарай-Хох за период 450-2002 гг. в радиусе 250 км
Красные треугольники - сейсмостанции.

Рис. 4б.   Хронологическая последовательность землетрясений всех энергетических уровней с учетом их расстояния от вершины Джимарай-Хох за период 1900-2002 гг. в радиусе 250 км
Красные треугольники - сейсмостанции.

Рис. 4в.   Хронологическая последовательность землетрясений всех энергетических уровней с учетом их расстояния от вершины Джимарай-Хох за период 1960-2002 гг. в радиусе 250 км
Красные треугольники - сейсмостанции.

Рис. 5a.   Хронологическая последовательность землетрясений всех энергетических уровней с учетом их расстояния от вершины Джимарай-Хох за период 1960-2002 гг. в радиусе 150 км
Красные треугольники - сейсмостанции.

Рис. 5б.   Хронологическая последовательность землетрясений всех энергетических уровней с учетом их расстояния от вершины Джимарай-Хох за 1990-2002 гг. в радиусе 100 км

Рис. 5в.   Хронологическая последовательность землетрясений всех энергетических уровней с учетом их расстояния от вершины Джимарай-Хох за 1995-2002 гг. в радиусе 100 км

Эти графики хорошо показывают изменение как полноты материала во времени, так и динамику сейсмичности на удалении до 250 км от вершины Джамарай-Хох. Как видно из Рис. 5 (а-в) самые энергоемкие и близкие группы землетрясений имели место в 1991 г. и 1992 г. – при Рачинском и Барисахском землетрясениях. На пространственно-временных распределениях землетрясений всех энергий за последние годы ( Рис. 5в ) не выявляется какой-либо аномальной характеристики сейсмичности в период, предшествующий процессам на леднике Колка. Некоторое увеличение событий в 2001-2002 гг., скорее всего, связано с началом работы сейсмостанций Северной Осетии–Алании. Незначительность этого увеличения, скорее всего, отражает затянувшийся период становления работ: выбор оптимального режима регистрации, считывания, хранения и передачи информации и прочее.

Расчетная сейсмическая интенсивность на вершине Джимарай-Хох

В Табл. 1 приведены списки землетрясений, при которых за весь период имеющихся данных о землетрясениях на вершине Джимарай-Хох расчетная интенсивность превышала 3 балла. Расчет интенсивности IR проведен по формуле из [ 9 ] (с.20). Коэффициенты для Северного Кавказа также взяты из [ 9 ] (с. 30): b = 1.6; v = 3.1; c = 2.2
IR = bM - vlg [(D2 + h2)0.5 + c,
где D - эпицентральное расстояние (очаг-Джимарай-Хох); h - глубина очага; R - гипоцентральное расстояние.

На Рис. 6 приведен график расчетной интенсивности IR за весь известный период.

Рис. 6.   Расчетная интенсивность IR , превышающая на вершине Джимарай-Хох 3 балла

Как следует из данных Табл. 1 и Рис. 6, наибольшая интенсивность (IR~7 баллов) на вершине Джимарай-Хох могла наблюдаться во время Рачинского и Барисахского землетрясений, очаги которых располагались, соответственно, в 60 и 50 км к юго-западу и юго-востоку от вершины. В 1994 году при землетрясении с К=11.5, очаг которого находился в 22 км к югу от вершины Джимарай-Хох, расчетная интенсивность на ней могла равняться 4.9 баллам. Два последующих землетрясения, при которых расчетная интенсивность несколько превышала три балла, произошли 22.08 и 25.09.2002 г. (К=11.7 и К=12.2) северо-западнее и северо-восточнее, соответственно, в 80 и 116 км относительно вершины, южнее Большого Кавказского хребта. Землетрясение 22 августа в 08 час 25 мин вызвало макросейсмический эффект в населенных пунктах: Нальчик – 3 балла и Владикавказ – 2-3 балла.

На основании Рис. 2 а и б можно сказать, что Казбек находится в районе относительно слабой сейсмичности. Иными словами, ближайшие очаги землетрясений с К>=11÷12 находятся в структурах, не являющихся аналогами структуры, в которой расположен сам Казбек. Следовательно, слабые землетрясения в этих структурах, скорее всего, не отражают сейсмологической "погоды" в районе Казбека. И только сильнейшие землетрясения в этих структурах могли как-то отразиться в районе Казбека, что подтверждает Рис. 6.

По общей сейсмологической ситуации можно предположить, что какие-либо процессы могли быть спровоцированы сотрясениями в районе г. Казбек во время Рачинского и Барисахского землетрясений. Сейсмичность же этого района в 2002 г. по данным имеющихся материалов не отличалась какими-либо аномальными характеристиками. Однако напомним, что слабые землетрясения в районе Казбека непредставительны, что обусловлено ограниченными возможностями наблюдательной сети сейсмостанций в то время.


СЕЙСМИЧЕСКИЕ ЗАПИСИ ДВИЖЕНИЯ ЛЕДНИКА

Движение ледника по ущелью Геналдон было зарегистрировано постоянной региональной аналоговой сейсмической станцией "Цей" и временной цифровой сейсмической станцией АЦРСС № 11 (ЦСГНЭО). Кроме того, пять станций Северной Осетии установленных во Владикавказе, Ардоне, Фиагдоне, Чиколе и Заманкуле, как уже говорилось ранее, работавших в триггерном режиме, также зарегистрировали событие, близкое по времени к сходу ледника Колка [ 12 ]. Были записаны «удары, сопровождающие движение сошедшего ледника». Об этом оперативно в «Краткой информационной записке» было сообщено Э.В. Погодой [ 12 ] и разослано заинтересованным отделам МЧС и научным подразделениям. Отметим, что внешне предоставленные записи этих станций очень схожи с записями АЦРСС № 11.

В данной работе будут анализироваться записи сейсмостанций "Цей" и АЦРСС № 11. Указанные станции расположены соответственно в 44-45 и 36-38 км к западу от ущелья р. Геналдон. На Рис. 7 показаны траектория движения ледника и положение сейсмостанций.

Рис. 7.   Траектории движения ледника и положение станций "Цей", "Фиагдон", "Кармадон" и АЦРСС

Сам факт регистрации такого явления, как сход ледника, является крайне редким. Поэтому все характеристики аппаратуры и самих сейсмограмм также важны.

Характеристики сейсмостанций

Региональная сейсмическая станция "Цей", принадлежащая ЦОМЭ, работает с 1984 г. Станция оснащена трехкомпонентными сейсмографами. Регистрирующая аппаратурой имеет увеличение Vmax=40000 на периодах T=0.2-1.2 с. Регистрация ведется непрерывно. Пробелы в информации от 2 до 3 минут в сутки связаны со сменой фотобумаги. Цифровая сейсмостанция АЦРСС № 11, принадлежащая ЦСГНЭО, в сентябре 2002 г. работала в составе группы из четырех однотипных станций. Сеть АЦРСС в районе Зарамагской ГЭС была расставлена для регистрации местных сейсмических событий. Сейсмостанции АЦРСС оснащены трехкомпонентными сейсмоприемниками (велосиметры) типа СК-1П и были настроены на регистрацию сигналов в области 0.1-40 Гц. Сейсмостанции АЦРСС в данном случае работали в ждущем режиме обнаружения и регистрации сейсмических событий.

Интерпретация сейсмических записей

На сейсмограмме с/ст "Цей" первое четкое "вступление" волн, возбужденных движением ледника, на всех трех компонентах наблюдается в момент времени 16h 09m 05s – Рис. 9, при этом можно отметить, что заметное увеличение амплитуд произошло на фоне подобных же колебаний, но с меньшими амплитудами. Амплитуды последующих колебаний по измерениям на сейсмограмме на трех компонентах Z, N-E, S-W имеют соответственно 13.0, 4.5, 7.0 мм, что соответствует амплитудам смещений грунта 0.35, 0.11, 0.18 µ­. Преобладающие периоды колебаний достаточно однородны и равны Т=0.6÷0.7 с. Следующее заметное увеличение амплитуд смещений отмечается на составляющей S-W в 16h 10m 21s. Далее колебания идут с нарастанием амплитуды. Максимальные амплитуды наблюдаются от 16h 10m 30s до 16h 15m 30s. На составляющих: Z – Амах=28 мм (0.7 µ­), по N-E – Амах=15 мм (0.38 µ­) и по S-W – Амах=20 мм (0.5 µ­). Самая большая длительность колебаний от 16h 09m 05s на составляющей N -E – 15-16 мин. На всех трех составляющих в области максимальных амплитуд периоды колебаний Т~1 с.

Как отмечалось выше, сейсмостанция АЦРСС № 11 вела регистрацию в ждущем режиме. Запись, на которой зарегистрировано движения ледника, имеет временной интервал от 16h 08m 04.4s (включение регистрации) до 16h 10m 47.6s (окончание регистрации).

На записи АЦРСС № 11 есть заметное увеличение амплитуды на составляющей N-E в 16h 09m 05s, что совпадает с четким вступлением волн на всех трех составляющих на региональной станции «Цей». Однако на записи АЦРСС № 11 отмечаются два вступления на более ранних временах: в 16h 08m 13.11s и в 16h 08m 27s. Спектр сейсмической записи в интервале времени от 16h 08m 13.11s (время вступления) до 16h 10m 47.6s (время окончания регистрации) имеет значительные максимумы на частотах от 2.5 до 3.7 Гц. ( Рис. 8 а ). Эти частоты очень близки к частотам максимумов в спектре участка записи, который предшествует первому визуально выделенному вступлению в 16h 08m 13.11s – от 2.7 до 4.3 Гц ( Рис. 8 б ).

Предыдущая запись АЦРСС № 11 заканчивается в 15h 58m 38.8s (детектор сейсмических событий сработал от шумовой помехи). Спектр колебаний зарегистрированных в этой записи имеет максимум на частоте 0.81 Гц ( Рис. 8 в ) и значительно отличается по форме и амплитуде от спектров последующих колебаний ( Рис. 8 а, б ). Сопоставляя эти спектры, можно утверждать, что движение ледника в этот период времени не наблюдается. Таким образом, можно сделать вывод, что сигналы от движения ледника появились на сейсмограммах между 15h 58m 38.8s и 16h 08m 13.11s. Повторный анализ сейсмограммы с/cт "Цей" показал, что отдельные группы квазиоднородных колебаний с Т=0.6 с, очень слабо выраженные в превышении амплитуд (А=0.4 мм или 0.01 m), начинают просматриваться на составляющей S-W с 16h 05m 13.0s. Если это так, то на сейсмограмме с/ст "Цей" зарегистрировано 16 минут колебаний, вызванных движением ледника в Геналдонском ущелье.

Рис. 8а.   Спектры сейсмических колебаний, зарегистрированных с/ст АЦРСС № 11
за 15-10 минут до регистрации срыва ледника
(спектр участка записи движения ледника от 16h 08m 13.11s до 16h 10m 47.6s; частотное окно спектра 0÷10 Гц)

Рис. 8б.   Спектры сейсмических колебаний, зарегистрированных с/ст АЦРСС № 11
за 15-10 минут до регистрации срыва ледника
(спектр в интервале от 16h 08m 04.4s до 16h 08m 13.11s; частотное окно спектра 0÷10 Гц)

Рис. 8в.   Спектры сейсмических колебаний, зарегистрированных с/ст АЦРСС № 11
за 15-10 минут до регистрации срыва ледника
(спектр фоновых колебаний грунта в интервале от 15h 43m 38s до 15h 58m 38s, частотное окно спектра 0÷10 Гц)

Можно предположить, что движение ледника, по сути, было близко к работе гигантского виброисточника. Времена значительного увеличения амплитуд групп колебаний – 16h 09m 05s и 16h 10m 21s соответствуют каждому значительному удару при движении ледника. Наиболее мощно (А=30 мм или 0.75 m) этот катастрофический процесс проявился с 16h 10m 30s до 16h 15m 30s (время по Гринвичу), что соответствует 20h 10m – 20h 15m местного времени. Общая длительность видимых колебаний от 16h 05m 13s – ~16 минут.

Рис. 9.   Фрагменты сейсмограммы сейсмостанции "Цей"



Почему только одна из четырех сейсмостанций АЦРСС зарегистрировала процесс движения ледника

Сейсмостанция АЦРСС № 11 находилась на гребне хребта на высоте 1624 м в его относительно узкой зоне «выклинивания» при слиянии р. Ардон и р. Балдон. С/ст. АЦРСС № 12 тоже находилась на хребте примерно на той же высоте, но в более широкой его части и на западном склоне. С/ст. АЦРСС № 10 была расположена на высоте 1396 м на восточном склоне, ближе к подножию хребта. С/ст. АЦРСС № 9 находилась у подножия хребта с западной стороны на высоте 1036 м, на площадке строящейся Зарамагской ГЭС-1 в ущелье р. Ардон.

На Рис. 10 приведены спектры полного вектора амплитуд колебаний на всех четырех сейсмостанций АЦРСС для события К=9, произошедшего 24.09.2002; 02h 39m 3626s, эпицентр которого находится в 150 км к восток-северо-востоку от сейсмостанций АЦРСС.

Рис. 10.   Спектр полного вектора амплитуд колебаний для события из восток-северо-восточной зоны:
24.09.2002; 02h 39m 3626s; s-p=17÷18.4; D=147÷160, км; Vp/Vs= 1.75; К=9.0

Широко известен так называемый "каньонный эффект", когда амплитуды колебаний от одного и того же источника увеличиваются в зависимости от высоты положения регистрирующих приборов. В данном случае анализ спектрального состава записей говорит о том, что помимо увеличения уровня амплитуд, связанного с влиянием рельефа, есть составляющая другой природы. Как видно из Рис. 10 АЦРСС № 9 и № 10 – пункты "ГЭС" и "Бад", – амплитуды в широком спектре колебаний значительно ниже амплитуд на АЦРСС № 11 и № 12 – пункты "Ствол" и "Бад". Однако максимальные амплитуды на спектрах АЦРСС № 11 и № 12, имея близкие значения, находятся на разных частотах. При этом на пункте "Ствол" наблюдается значительное превышение амплитуд на частотах, характерных для движения ледника. Таким образом, именно резонансное усиление колебаний на частотах, близких к собственной частоте колебаний данного горного сооружения, объясняет регистрацию движения ледника только на этой станции группы АЦРСС.

ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ сейсмологической обстановки за весь период имеющихся сейсмологических материалов с древнейших лет по 2002 г. и детальный анализ динамики сейсмичности не позволяет, по нашим оценкам, указать конкретное землетрясение, которое можно было бы считать ответственным за начало процесса в Геналдонском ущелье. Однако возможно, что в данном районе следует изучить фон слабой сейсмичности для выявления групп слабых землетрясений, которые, как правило, не попадают в каталоги землетрясений, так как не поддаются локации имеющимися системами сейсмологических наблюдений. Изучение слабой сейсмичности целесообразно по следующей причине. Рои слабых землетрясений, сконцентрированных в пространстве и времени, свидетельствуют о резком (мгновенном) перераспределении напряжений в ограниченном блоке земной коры определенного района. Однако группирование сейсмических событий, которое можно рассматривать как индикатор значительных перестроек напряженного состояния среды, присуще далеко не всем сейсмотектоническим структурам и практически не изучается.

Эффекты временной приуроченности аномальных деформационных явлений в строящемся подземном машинном зале с группированием землетрясений малых энергетических классов (основное количество событий с К=4÷6) наблюдались в районе Рогунской ГЭС в течение трех лет [ 4 ]. Исследования тех лет показали следующее. При группировании относительно сильных землетрясений, отмеченных даже как ощущавшиеся, но гипоцентры которых занимали очень локальный объем среды, никаких аномальных явлений в строящемся машинном зале не наблюдалось. Однако ко времени появления групп очень слабых землетрясений, очаги которых занимали порядка нескольких десятков километров по простиранию, сопровождались заметными явлениями в строящемся машинном зале – разрыв анкеров, трещины в стенах. Безусловно, сами группы землетрясений малых энергий привести к процессам, наблюденным в машинном зале, не могли. Однако процессы, вызывающие эти группы, могли нарушить «состояние равновесия». Аналогичная взаимосвязь может иметь место и районе Казбека. Для того чтобы эту взаимосвязь найти, нужно располагать достаточно полными и длинными временными рядами параллельных данных по слабой сейсмичности и процессов на пульсирующем леднике, с независимыми оценками их представительности. Для "восстановления" достаточно полной картины сейсмичности этого района нужно располагать бюллетенем и сейсмограммами ближайшей к Казбеку сейсмостанции.

Предостережем от ложных выводов при сопоставительном анализе. Дело в том, что, проводя целенаправленный сопоставительный анализ какого-то явления с сейсмичностью в любом районе Кавказа, практически всегда можно найти «подходящее» по времени отдельное событие. Но это, чаще всего, может отражать ложные причинно-следственные связи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для того, чтобы однозначно "обвинить" "сейсмическую погоду" в провоцировании катастрофических процессов в районе Казбека во второй половине 2002 г, необходимо провести детальную целенаправленную обработку первичных материалов одной из ближайших к Казбеку сейсмостанций и проанализировать "сейсмическую погоду" в период аналогичных процессов в ретроспективе. В первую очередь, проанализировать состояние пульсирующего ледника Колка в период Рачинского (29.04.1991, IR~7.3; 15.06.1991, IR~6.9) и Барисахского (23.10.1992, IR~6.8) землетрясений, при которых на Казбеке расчетная интенсивность была такой же, как при землетрясении 1966 г. в г. Ташкенте, когда был разрушен центральный район города.

Приводимые и используемые выше материалы (каталоги землетрясений и сейсмограммы сейсмостанций "Цей" и АЦРСС), получены при проведении специальных работ, связанных с решением вполне отработанных и широко известных задач, вовсе не нацеленных на регистрацию уникального по своей природе явления. Сам факт наличия сейсмических записей такого события, как движение ледника, является очень редким и, в силу этого, представляет особый самостоятельный интерес. Возможно, кого-то эти записи могут заинтересовать. В этом случае можно обращаться в упоминавшиеся выше организации.

ЛИТЕРАТУРА 


   
  1. Годзиковская А.А., Гоцадзе О.Д., 1990. 
          Проблема возникновения ложных зон ВОЗ в связи с обработкой и введением 
          в сейсмологические каталоги карьерных взрывов в качестве местных 
          землетрясений (на примере Кавказского региона). 
          Тбилиси, Мецниереба. 
   
  2. Годзиковская А.А., 1995. 
          Местные взрывы и землетрясения. Ротапринт «Гидропроект», 
          Москва, 100 c.
    
  3. Годзиковская А.А., 1995-2000. 
          СККЦ - Сводный каталог Кавказа Центра службы геодинамических наблюдений 
          в электроэнергетической отрасли. 
          http://zeus.wdcb.ru/wdcb/sep/caucasus/welcomru.html
   
  4. Годзиковская А.А., 2000. 
          Местные взрывы и землетрясения. 
          Москва, ЦСГНЭО, 109 с.
   
  5. Годзиковская А.А., 2003. 
          Сейсмический фон и пространственно-временное распределение афтершоков 
          в районах сильнейших землетрясений Кавказа второй половины XX века. 
          Изв. РАН, Физика Земли, № 3, c. 42-54.
   
  6. Землетрясения в СССР в 1962-1991 гг. 
          Москва, Издательство АН СССР, 1966-1997.
   
  7. Землетрясения северной Евразии за 1992-1997 гг. 
          Москва, 1997-2004.
   
  8. Сейсмологический бюллетень Кавказа, 1973-1988. 
          Тбилиси, Мецниереба, 1974-1994.
   
  9. Новый Каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших 
          времен до 1975 г. 
          Кондорская Н.В., Шебалин Н.В. (ред.)
          Москва, Наука, 1977, 536 с.
  
  10. Смирнов В.Б., Габсатарова И.П., 2000. 
           Представительность каталога землетрясений северного Кавказа: расчетные 
           данные и статистические оценки.
           Вестник ОГГГГН РАН, № 4(14). 
           Электронное издание: 
           http://www.scgis.ru/russian/cp1251/h_dgggms/4-2000/smirnov.htm#begin
   
  11. Старовойт О.Е., Габсатарова И.П., Мехрюшев Д.Ю., Даниялов М.Г.,
         Жуков Ю.А., Погода Э.В., 2001. 
           Сейсмический мониторинг Северного Кавказа: текущее состояние и развитие.
           Тезисы докладов участников IV международной конференции 
           «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы регионального сотрудничества 
           и региональной политики горных территорий».
           Владикавказ, 23-26 сентября 2001, с. 208-209.
   
  12. Погода.Э.В. 
           Краткая информационная записка о результатах предварительной обработки 
           данных сейсмических наблюдений, связанных с событием 20 сентября 2002 г. 
           Фонды ГС РАН.
   
  13. Кондорская Н.В., Федорова И.В., 1996. 
           Сейсмические станции Единой системы сейсмических наблюдений СССР (ЕССН)
           на 01.01.1990 г.
           Москва, ОИФЗ РАН, 36 с.
Страница создана 11 ноября 2004 года.
URL :   http://www.wdcb.ru/sep/kolka/index.ru.html
            © МЦД по ФТЗ, ГЦ РАН               Webmaster