УДК 550.34

PACS 91.30.Px

Глубокие землетрясения на Кавказе: результаты переопределения

В.Ю. Бурмин1, И.Б. Шемелева1, А.М. Аветисян2, К.С. Казарян2

1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

2 Институт геофизики и инженерной сейсмологии НАН Армении, г. Гюмри, Армения

Автор для переписки: В.Ю. Бурмин, e-mail: burmin@ifz.ru

Аннотация. Вопрос существования очагов глубоких землетрясений на Кавказе представляется чрезвычайно важным как для решения задач геодинамики, так и для оценки сейсмической опасности и сейсмического районирования региона. Ранее считалось, что на Кавказе могут происходить землетрясения, глубина которых не превышает 150 км. Однако в последние годы по этому вопросу возникла дискуссия, нашедшая отражение в ряде публикаций. В настоящей статье показано, что на Кавказе, кроме коровых землетрясений, происходят и достаточно глубокие мантийные землетрясения. Этот факт, помимо непосредственных определений, подтверждается данными, опубликованными в каталогах и бюллетенях Кавказа. Наличие очагов глубоких землетрясений на Кавказе существенно меняет наши взгляды на строение и геотектонику региона. Очевидно, что коровые землетрясения являются доминирующими в сейсмичности региона, но вместе с тем очевидно и то, что мантийные землетрясения также вносят в неё существенный вклад. То, что их доля в общем количестве землетрясений гораздо меньше, чем доля коровых землетрясений, может говорить о том, что кора более жесткая и хрупкая, чем верхняя мантия.

Ключевые слова: землетрясения, гипоцентры, каталоги, бюллетени

Цитирование: Бурмин В.Ю., Шемелева И.Б., Аветисян А.М., Казарян К.С. Глубокие землетрясения на Кавказе: результаты переопределения // Вопросы инженерной сейсмологии. 2019. Т. 46, № 2. С. 25–36. https://doi.org/10.21455/VIS2019.2-3

Литература

Андреев В.К., Трофименко Е.А., Шемпелев А.Г., Фельдман И.С. Изучение глубинного строения Большого Кавказа геофизическими методами // Недра Поволжья и Прикаспия. Региональный научно-технический журнал. 13-й специальный выпуск. Саратов, Нижневолжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики. 1995. С. 18–24.

Балавадзе Б.К., Тбалтвадзе Г.К. Строение Земной коры в Грузии по геофизическим данным // Известия Академии наук СССР. Серия геофизическая. 1968. № 9. С. 1075–1083.

Бурмин В.Ю. Обращение годографа сейсмической волны, распространяющейся от глубинного источника // Вулканология и сейсмология. 1988. № 6. С. 62–71.

Бурмин В.Ю. Новый подход к определению параметров гипоцентров близких землетрясений // Вулканология и сейсмология. 1992. № 3. C. 73–82.

Бурмин В.Ю. Скорость распространения продольных сейсмических волн в мантии Земли // Физика Земли. 2004. № 8. С. 34–40.

Бурмин В.Ю. Афтершоки Рачинского землетрясения 29 апреля 1991 г. // Вопросы инженерной сейсмологии. 2016. Т. 43, № 4. C. 61–65. https://doi.org/10.21455/VIS2016.4-6

Бурмин В.Ю. Комментарий к статье А.А. Годзиковской «Ещё раз о глубоких землетрясениях Кавказа» // Вопросы инженерной сейсмологии. 2017. Т. 44, № 3. C. 95–102. https://doi.org/10.21455/VIS2017.3-6

Бурмин В.Ю., Шумлянская Л.А. Современная сейсмичность Крыма // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Т. 42, № 2. C. 5–16.

Бурмин В.Ю., Шумлянская Л.А. К вопросу о глубоких землетрясениях Крымско-Черноморского региона // Вопросы инженерной сейсмологии. 2017. Т. 44, № 3. C. 83–94. https://doi.org/10.21455/VIS2017.3-5

Бурмин В.Ю., Аветисян А.М., Геворкян К.В. Анализ исходных данных региональной сейсмологической сети Кавказа и построение по ним осредненной скоростной кривой // Вулканология и сейсмология. 2006. № 1. С. 68–78.

Бурмин В.Ю., Аветисян А.М., Сергеева Н.А., Казарян К.С. Некоторые закономерности проявления современной сейсмичности Кавказа // Сейсмические приборы. 2013. Т. 49, № 4. С. 68–74.

Бурмин В.Ю., Шемелева И.Б., Флейфель Л.Д., Аветисян А.М., Казарян К.С. Результаты обработки сейсмологических данных на территории Армении // Вопросы инженерной сейсмологии. 2016. Т. 43, № 1. C. 29–38.

Бурмин В.Ю., Шемелева И.Б., Флейфель Л.Д., Аветисян А.М., Казарян К.С. Пространственное распределение коровых землетрясений Кавказа // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018. Т. 45, № 1. C. 35–44. https://doi.org/10.21455/VIS2018.1-4

Бюллетень сети сейсмических станций Кавказа. Тбилиси: «Мецниереба», 1973, 1974 гг.

Гаретовская И.В., Краснопевцева Г.В., Сизов А.В., Файтельсон А.Ш., Щукин Ю.К. Изучение глубинного строения Северо-Кавказской сейсмоопасной зоны с помощью сейсмических и гравиметрических методов // Основные проблемы сейсмотектоники. М.: Наука, 1986. С. 105–118.

Геолого-геофизические условия в очаговой зоне Спитакского землетрясения 1988 г. Отчет Министерства Геологии СССР. НПО “Нефтегеофизика”. М.: 1990. 113 с.

Годзиковская А.А. Мантийные землетрясения Кавказа в районе Терско-Сунженского прогиба // Физика Земли. 1988. № 7. C. 102–106.

Годзиковская А.А. Ещё раз о глубоких землетрясениях Кавказа // Вопросы инженерной сейсмологии. 2017. Т. 44, № 3. C. 41–56. https://doi.org/10.21455/VIS2017.3-3

Годзиковская А.А., Рейснер Г.И. Эндогенная позиция глубоких землетрясениях Кавказа // Геотектоника. 1989. № 3. C. 15–25.

Годзиковская А.А., Гедакян Э.Г., Товмасян Г. Афтершоковый процесс в Спитакской очаговой зоне по данным региональных станций за период с 7.12.88 по 24.01.89 // Вопросы инженерной сейсмологии. 1990. № 32. С. 29–35.

Греков И.И., Литовко Г.Б. Геолого-геофизическая модель Северо-Кавказской складчатой зоны и Скифской эпигерцинской плиты по профилю Ахмелв – Южное – Сухокумское // Тектоника и геодинамика континентальной литосферы. Материалы ХХХVI Тектонического совещания. М.: ГЕОС, 2003. С. 161–167.

Давыдова Н.И., Краснопевцева Г.В. Манилов С.А., Леви В.А., Лобастова Л.А., Шекинский Э.М., Твалтвадзе Г.К. Результаты глубинного сейсмического зондирования земной коры на Кавказе // Глубинное строение Кавказа. М.: Наука, 1966. С. 43–56.

Джибладзе Э.А. О «глубоких» очагах землетрясений Кавказа // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. № 3. С. 22–23.

Инструкция о порядке производства и обработки наблюдений на сейсмических станциях ЕССН СССР / Отв. сост. Н.В. Кондорская, З.И. Аранович и др. М.: Наука, 1981. 272 с.

Краснопевцева Г.В. Глубинное строение Кавказского сейсмоактивного региона. М.: Наука, 1984. 108 с.

Краснопевцева Г.В., Кузин А.М. О тектонике и геодинамике Кавказского региона по данным переинтерпретации профиля ГСЗ «Волгоград – Нахичевань» // Тектоника и геодинамика складчатых поясов и платформ фанерозоя. Материалы тектонического XLIII совещания. Том I. М.: ГЕОС, 2010. С. 386–390.

Лебедева Т.М. Землетрясения на Кавказе с очагами под земной корой // Тр. ИГ АН ГрССР. 1958. Т. 17. С. 139–159.

Международный сейсмологический центр. http://www.isc.ac.uk/. 1979–2014.

Павленкова Г.А. Строение Земной коры Кавказа по профилям ГСЗ Степное – Бакуриани и Волгоград – Нахичевань (Результаты переинтерпретации первичных данных) // Физика Земли. 2012. №5. С. 16–25.

Саакян A.A. Эпицентральные поправки к стандартному годографу Джеффриса–Буллена для Армянского нагорья // Изв.АН Арм.ССР. Науки о Земле. 1981. № 5. С. 75–81.

Сейсмический бюллетень Кавказа. Тбилиси: «Мецниереба». 1973–1990 гг.

Сейсмологический бюллетень Северного Кавказа. Фонды ГС РАН. Обнинск, 1991–2015.

Сейсмологический бюллетень Армении. Фонды Национальной службы сейсмической защиты Республики Армения. 1987–2015.

Сведения об авторах

БУРМИН Валерий Юрьевич – доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: burmin@ifz.ru

ШЕМЕЛЕВА Ирина Борисовна − старший научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: shemelevs@mail.ru

АВЕТИСЯН Андрей Мергевосович − доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, Институт геофизики и инженерной сейсмологии имени академика А. Назарова НАН РА. 3115, г. Гюмри, ул. В. Саргсяна, 5. E-mail: avet.andrey@mail.ru

КАЗАРЯН Карлен Суренович − инженер, Институт геофизики и инженерной сейсмологии имени академика А. Назарова НАН РА. 3115, г. Гюмри, ул. В. Саргсяна, 5. E-mail: g.karlen90@bk.ru

Deep earthquakes in the Caucasus: Reprocessed data

V.Yu. Burmin1, I.B. Shemeleva1, A.M. Avetisyan2, K.S. Kazaryan2

1 Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

2 Institute of Geophysics and Engineering Seismology of the NASA, Gyumri, Armenia

Corresponding author: V.Yu. Burmin, e-mail: burmin@ifz.ru

Abstract. The existence of deep earthquakes in the Caucasus is extremely important both for solving problems of geodynamics and assessing the seismic hazard and seismic zoning of the region. It was previously believed that earthquakes may occur in the Caucasus, the depth of which does not exceed 150 km. However, in recent years a discussion has arisen on this problem, which is reflected in a number of publications. This article shows that in the Caucasus, in addition to crustal earthquakes, rather deep mantle earthquakes also occur. This fact, in addition to direct calculations, is confirmed by data published in the catalogs and bulletins of the Caucasus. The presence of deep earthquakes in the Caucasus significantly changes our views on the structure and geotectonics of the region. Obviously, crustal earthquakes are dominant in the seismicity of the region, but at the same time, it is obvious that mantle earthquakes also make a significant contribution to it. The fact that their share in the total number of earthquakes is much smaller than the proportion of crustal earthquakes can indicate that the crust is tougher and more fragile than the upper mantle.

Keywords: earthquakes, hypocenter, catalog, bulletin

About the authors

BURMIN Valery Yurievich – Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Chief Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, building 1. E-mail: burmin@ifz.ru

SHEMELEVA Irina Borisovna – Senior Researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences. 123242, Moscow, ul. Bolshaya Gruzinskaya, 10, building 1. E-mail: shemelevs@mail.ru

AVETISYAN Andrei Mergevosovich – Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor, Leading Researcher, Institute of Geophysics and Engineering Seismology named after Academician A. Nazarov NAS of RA. 3115, Gyumri, st. V. Sargsyan, 5. E-mail: avet.andrey@mail.ru

KAZARYAN Karlen Surenovich – Engineer, Institute of Geophysics and Engineering Seismology named after Academician A. Nazarov NAS RA. 3115, Gyumri, st. V. Sargsyan, 5. E-mail: g.karlen90@bk.ru

Cite this article as: Burmin V.Yu., Shemeleva I.B., Avetisyan A.M., Kazaryan K.S. Deep earthquakes in the Caucasus: Reprocessed data, Voprosy Inzhenernoi Seismologii (Problems of Engineering Seismology). 2019. V. 46, No. 2. P. 25–36. [in Russian]. https://doi.org/10.21455/VIS2019.2-3

English translation of the article will be published in Seismic Instruments, ISSN: 0747-9239 (Print) 1934-7871 (Online), https://link.springer.com/journal/11990