Architecton: Proceedings of Higher Education №4 (60) December, 2017
City as ecosystem
Gulyaev Alexander N.
Senior Researcher, Laboratory of Seismometry, Institute of Geophysics,
Ural Division of the Russian Academy of Science
Russia, Yekaterinburg, e-mail: usc_alex@mail.ru
SEISMIC ENGINEERING SAFETY OF THE URALS
УДК: 550.23
Шифр научной специальности: 26.3:85.11
Abstract
Keywords: latest Ural epiplatform orogen (mountain belt), earthquakes, seismic engineering safety
Произошедшее в ночь с 18 на 19 октября 2015 г. (19.10.2015 г. в 02 ч. 44 мин. по местному времени) на Среднем Урале ощутимое землетрясение, магнитуда которого оценивается от 3,5 (Геофизическая обсерватория «Арти» Института геофизики УрО РАН) до 4,7 (Горный институт УрО РАН, Пермь) и силой сотрясения в эпицентре до 4–5 баллов по шкале MSK – 64 [1] (рис. 1), вызвало возобновление интереса к теме сейсмической безопасности Урала. Эпицентр упомянутого ощутимого землетрясения 19.10. 2015 г. располагался в районе пос. Староуткинск Свердловской области на р. Чусовая приблизительно в 40 км к запад-северо-западу от эпицентра самого сильного на Урале Билимбаевского землетрясения 17.08.1914 г., магнитуда которого оценивается в 4,5–5,1 по [2] , а сила сотрясения в эпицентре в 6 баллов по шкале MSK – 64.
Не исключено, что очаги упомянутых землетрясений приурочены к единой геолого-тектонической структуре земной коры и вызваны общим для Уральского региона геолого-тектоническим процессом, наследуемым с эпохи позднего палеозоя – субширотным сжатием земной коры Урала и, возможно, поддвигом кристаллического фундамента Восточно-Европейской платформы (ВЕП) с запада на восток под Урал. Согласно схеме детального сейсмического районирования центральной части Уральского региона [3] (рис.2) эпицентр землетрясения 19.10.2015 г. располагался в зоне, где возникновение очагов ощутимых землетрясений силой в эпицентрах до 5–6 баллов по шкале MSK – 64 уже отмечалось в прошлом и предполагается их возникновение в будущем. Глубина очага события 19.10.2015 г. оценивается как порядка 10–12 км по [1], что соответствует глубинам развития пород дорифейского кристаллического фундамента, резкая разрушительная деформация которых вызвала данное землетрясение.
Временные интервалы между наиболее сильными уральскими землетрясениями с магнитудой 4,5–5,0 составляет порядка 100–120 лет [4]. Такого же порядка временной интервал между упомянутыми самым сильным на Урале Билимбаевским землетрясением 17.08.1914 г. и Среднеуральским землетрясением 19.10.2015 г. – 101 год. Вероятно, такой отрезок времени необходим для накопления в геолого-тектонических структурах земной коры Урала в результате субширотного сжатия земной коры тектонических напряжений, разряжающихся в виде наиболее сильных для рассматриваемого региона землетрясений с магнитудой порядка 4,5–5,0. Сила сотрясения в эпицентральных зонах таких землетрясений составляет порядка 5,5–6,5 баллов по шкале MSK – 64. В результате землетрясений такой силы, согласно [5], в некоторых зданиях и помещениях могут опрокинуться неустойчивые и незакрепленные предметы, могут произойти обрушения отдельных кусков штукатурки, возникнуть трещины в ненесущих стенах, может возникнуть беспокойство среди людей. Однако в результате землетрясений такой силы серьезных повреждений и разрушений инженерных сооружений не происходит.
Среднеуральское землетрясение 19.10.2015 г. является одним из редко происходящих ощутимых землетрясений Уральского региона силой от 3–4 до 5–6 баллов по шкале MSK – 64, сопровождающих процесс становления новейшего Уральского горного пояса на современном этапе. За период 1877–2017 гг. в пределах Урала и прилегающих районах Восточно-Европейской платформы (ВЕП) и Западной Сибири отмечено порядка 50 таких событий [6].
Очаги ощутимых землетрясений рассматриваемого региона локализованы в породах дорифейского фундамента на глубинах от первых километров до 20–25 км [2]. Большая часть эпицентров уральских ощутимых землетрясений сосредоточена в пределах Среднего Урала и прилегающих к нему частях Южного и Северного Урала (рис.1). Эту область, названную в работе [4], Среднеуральским сейсмодоменом, можно рассматривать как область возможного редкого возникновения очагов ощутимых уральских землетрясений в будущем [7]. Кроме этой области, редкое возникновение очагов ощутимых землетрясений в рассматриваемом регионе в будущем возможно в пределах территорий, где в прошлом уже отмечалось это явление: а) в Кировско-Кажимском авлакогене, б) в окрестностях города Ишим Тюменской области, в) в пределах и в районе горного узла Народ-Из на участке сочленения горных хребтов Приполярного и Полярного Урала, г) в пределах и в окрестностях горного узла сочленения Полярного Урала и хребта Пай-Хой (рис.1).
Низкая сейсмическая активность недр Урала и прилегающих к нему частей ВЕП и Западно-Сибирской плиты, по-видимому, обусловлена:
а) низкой тектонической активностью недр рассматриваемого региона в новейшее время и на современном этапе;
б) большой удаленностью Урала от сейсмически активных зон и областей Траснсазиатского пояса новейшего горообразования, в которых отмечается возникновение очагов разрушительных землетрясений.
Низкая тектоническая активность рассматриваемого региона в новейшее время проявляется в небольших амплитудах деформации земной коры региона за последние приблизительно 30 млн. лет. Амплитуды вертикальных деформаций земной коры Урала и прилегающих к нему частей ВЕП и Западно-Сибирской плиты за новейшее время оцениваются как порядка 225–450 м по [8] и от 250–300 м до 500–700 м по [9], что намного ниже (на порядок и более) амплитуд новейших деформаций земной коры эпиплатформенных орогенов сейсмически активного Трансазиатского пояса новейшего горообразования (орогенеза) – Тянь-Шаня, Алтая и Саян, составляющих километры [10].
В перечисленных регионах ощутимые землетрясения происходят чаще, чем на Урале и сила их намного больше силы (интенсивности) уральских природных сейсмических событий. Кроме того, о низкой тектонической активности недр Урала в новейшее время и на современном этапе свидетельствуют редкость возникновения очагов ощутимых землетрясений и отсутствие в пределах него разломов, которые могли бы характеризоваться как активные на современном этапе структуры.
По характеру сейсмичности и амплитудам деформаций земной коры за новейшее время Урал схож с Центральным Казахстаном (Казахским эпипалеозойским щитом), где в области нагорья Казахского мелкосопочника, характеризующегося подобными Уралу амплитудами новейших деформаций земной коры и формами рельефа, отмечаются редко происходящие ощутимые землетрясения силой от 3–4 до 5–6 баллов по шкале MSK – 64 [11].
Большая удаленность Урала и прилегающих к нему территорий ВЕП и Западно-Сибирской плиты от современных сейсмичных регионов – а) Трансазиатского пояса новейшего горообразования, проходящего приблизительно в 2000 км к югу – юго-востоку от Урала, и б) спредингового хребта Гаккеля в Ледовитом океане, проходящего в 1500–2000 км к северу от Урала. Сейсмические колебания от очагов землетрясений, возникающих в упомянутых областях, на Урале практически не ощутимы.
До 1997 г. Урал относился к регионам, в которых при проектировании и строительстве инженерных сооружений не надо было учитывать сейсмичность [12]. Но по результатам Общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР – 97 после Спитакского (1988) и Нефтегорского (1995) разрушительных землетрясений Средний Урал и прилегающие к нему части Южного и Северного Урала были отнесены к потенциально сейсмичным районам [13]. Возникла необходимость детального сейсмического районирования региона и оценки величины расчетной силы сейсмического воздействия на проектируемые и планируемые к строительству объекты. Выполненный в рамках этой работы анализ наблюденной в рассматриваемом регионе сейсмичности за 1788–2017 гг. свидетельствует о низкой сейсмической активности и небольшом сейсмопотенциале недр региона, что подтверждает справедливость отнесения Урала и прилегающих к нему районов ВЕП и Западно-Сибирской плиты к тектонически стабильным и неопасным в инженерно-сейсмическом отношении регионам.
На основании изложенного можно заключить, что применение при проектировании и строительстве на Урале и прилегающих к нему районах ВЕП и Западно-Сибирской плиты инженерных сооружений антисейсмических мероприятий не требуется.
Рис. 1. Схема изосейст ощутимого землетрясения, произошедшего в ночь с 18 на 19.10.2015 г. (19.10.2015 г. в 02 ч.44 мин по местному времени) на Среднем Урале в сопоставлении с сейсмо-тектонической схемой центральной части Уральского региона. Сост. А.Н. Гуляев, компьютерная графика Н.В. Арзамасцевой (Михайловой). Схема изосейст приведена по: Н.С. Гусева. Анализ макросейсмических эффектов землетрясения 18 октября 2015 г. на Среднем Урале // Мат-лы XVII Урал. молодежной науч. школы по геофизике. – Екатеринбург, 2016, С. 74-77.
Цифрами на изосейстах обозначены сила сотрясения в баллах шкалы MSK-64. Пятиконечной звездочкой показан эпицентр землетрясения. Схема наложена на фрагмент тектонической карты Урала, составленной в НПО «Уралгеология» под редакцией И.Д. Соболева в 1983 г.
Рис. 2. Расположение эпицентра ощутимого землетрясения, произошедшего на Среднем Урале в ночь с 18 на 19.10.2015 г.(красная пятиконечная звездочка) на схеме детального сейсмического районирования центральной части Уральского региона. Сост. А.Н. Гуляев, 2014. Компьютерная графика Н.В. Арзамасцевой (Михайловой)
Условные обозначения к рис.1 и 2:
Цифрами в кружках обозначены: 1 – Восточно-Европейская платформа (ВЕП), 2 – Предуральский прогиб, 3 – Западно-Уральская внешняя зона складчатости и надвигов, 4 – Центрально-Уральское поднятие, 5 – Тагило-Магнитогорский прогиб, 6 – Восточно-Уральское поднятие, 7 – Восточно-Уральский прогиб, 8 – Зауральское поднятие, 9 – Тюменско-Кустанайский прогиб, 10 – Тобольско-Кушмурнское поднятие.
Цифрами в прямоугольниках обозначены наиболее крупные разломы: 1 – Главный Уральский, 2 – Турьинский, 3 – Серовско-Маукский, 4 – Мурзинский (Зауральский, Свердловский), 5 – Магнитогорский (Мелентьевско- Илимбаевский), 6 – Челябинский, 7 – Красноуфимский.
Черной сплошной линией показаны контуры «обнаженного» Урала.
Черными звездочками показаны предполагаемые места эпицентров ощутимых природных землетрясений. Размер звездочки пропорционален магнитуде события. Цифрами показаны даты и магнитуды событий.
Пятиугольной красной звездочкой показан эпицентр землетрясения 19.10.2015 г.
Черными треугольниками вершиной вверх показаны места сильных горных ударов и природно-техногенных землетрясений на горнорудных предприятиях.
Голубыми треугольниками вершиной вниз показаны станции сейсмического мониторинга.
Коричневым цветом показана область, в пределах которой величина расчетной силы сейсмического воздействия оценивается на объекты основного (массового) строительства и повышенной ответственности в плане сейсмобезопасности в 6 баллов по шкале MSK-64. Пиковые ускорения движения грунта при этом оцениваются в 50 см/с2 по шкале MSK-64 и в 60 см/с2 по шкале SHA -97;
Желтым цветом показана область, в пределах которой величина расчетной силы сейсмического воздействия оценивается на объекты основного (массового) строительства и повышенной ответственности в плане сейсмобезопасности в 5 баллов по шкале MSK-64. Пиковые ускорения движения грунта при этом оцениваются в 25 см/с2 по шкале MSK-64 и в 28 см/с2 по шкале SHA -97
Рис. 3. Схема детального сейсмического районирования Урала и прилегающих территорий. Сост. А.Н. Гуляев, 2016. Компьютерная графика Н.В. Арзамасцевой (Михайловой)
Условные обозначения к рис.3:
1 – области развития покровов мезозойско-кайнозойских отложений.
2 – участки Русской плиты ВЕП, не перекрытые чехлом мезозойских отложений.
3 – область выходов на дневную поверхность дислоцированных пород палеозойского и допалеозойского возраста Восточно-Европейской платформы (ВЕП).
4 – область выходов на дневную поверхность дислоцированных пород палеозойского и допалеозойского возраста Западно-Сибирской плиты.
5 – рифейские авлакогены в пределах Восточно-Европейской платформы (ВЕП).
6 – предполагаемая по геофизическим данным граница фундамента Русской плиты ВЕП.
7 – Главный Уральский глубинный разлом (ГУГР).
8 – контуры трансорогенных структур в дорифейском фундаменте ВЕП и Западно-Сибирской плиты по геолого-геофизическим данным. Зубцы направлены в сторону предположительно погруженных участков.
9 – предполагаемое положение эпицентров ощутимых природных землетрясений. Самые крупные звездочки соответствуют эпицентрам землетрясений с магнитудой порядка 4,5–5,0, а самые маленькие – эпицентрам с магнитудой порядка 2,0–3,0.
10 – места (эпицентры) сильных горных ударов и природно-техногенных землетрясений на горнорудных предприятиях, ведущих эксплуатацию месторождений посредством подземных горных выработок.
11 – контуры потенциально сейсмичных участков, в пределах которых отмечалось возникновение природных землетрясений силой до 5 до 6 баллов по шкале MSK-64. Цифрой «5» обозначены контуры, где предполагается возможность возникновения сейсмических сотрясений силой до 5 баллов по шкале MSK-64. Цифрой «6» обозначены контуры, где предполагается возможность возникновения сейсмических сотрясений силой до 6 баллов по шкале MSK-64.
12 – станции сейсмического мониторинга
References
1. Guseva, N.S. (2016) Analysis of the macroseismic effects from the earthquake of October 18th, 2015 in the Middle Urals. Proceedings of the 17th Ural youth research school on geophysics. Ekaterinburg, p . 74–77. (in Russian)
2. Stepanova, V.V., Godzikovskaya, A.A., Lomakin, V.S. et al. (2002) Earthquakes in the Urals and the strongest earthquakes of the adjoining areas of Western Siberia and Eastern European platform. Moscow: TsSGNEO. (in Russian)
3. Gulyaev, A.N. (2015) Detailed seismic zoning of the central part of the Urals region. Gorny Zhurnal: Proceedings of Higher Education, No. 6, p. 116–123. (in Russian)
4. Gulyaev, A.N., Osipova, A.Yu. (2013) Seismicity in the Middle Urals and building in the region. Architekton: Proceedings of Higher Education, No. 42, p. 213–240. (in Russian)
5. Gulyaev, A.N., Osipova, A.Yu. (2001) Seismicity and seismic zoning of the Ural region. Ekaterinburg: Ural Division of the Russian Academy of Sciences. (in Russian)
6. Sharova, N.V., Malovichko, A.A., Schukin, Yu.K. (eds.) (2007) Earthquakes and seismicity in the challenges of the modern geodynamics of the Eastern European platform. Book I. Earthquakes. Petrozavodsk.
7. Gulyaev, A.N. (2017) The area of possible occurrence of centres of perceptible earthquakes in the Middle Urals. Gorny Zhurnal: Proceedings of Higher Education, No. 6, p. 109 – 117. (in Russian)
8. Sigov, A.P., Sigov, V.A. (1975) The latest tectonics of the Urals. Vol. 5. Saratov: Saratov University Publishing. (in Russian)
9. Geology of the USSR. Vol. XII. Part I. Moscow: Nedra, 1969. (in Russian)
10. Sidorenko, A.V. (ed.) (1972) Geology of the USSR. Vol. XXV. The Kirghiz SSR, geological description. Book 2. Moscow: Nedra. (in Russian)
11. Timush, A.V. (2011) Seismotectonics of Kazakhstan’s lithosphere. Almaty. (in Russian)
12. Bune. V.I., Gorshkov, G.P. (eds.) (1980) Seismic zoning of the territory of the USSR. Moscow: Nauka, 1980. (in Russian)
13. Strakhov, V.N., Ulomov, V.I. (eds.) (1999) General seismic zoning of the territory of the Russian Federation: a set of maps. OSR-97, scale 1:8000 000. Moscow. (in Russian)
Citation link
Произошедшее в ночь с 18 на 19 октября 2015 г. (19.10.2015 г. в 02 ч. 44 мин. по местному времени) на Среднем Урале ощутимое землетрясение, магнитуда которого оценивается от 3,5 (Геофизическая обсерватория «Арти» Института геофизики УрО РАН) до 4,7 (Горный институт УрО РАН, Пермь) и силой сотрясения в эпицентре до 4–5 баллов по шкале MSK – 64 [1] (рис. 1), вызвало возобновление интереса к теме сейсмической безопасности Урала. Эпицентр упомянутого ощутимого землетрясения 19.10. 2015 г. располагался в районе пос. Староуткинск Свердловской области на р. Чусовая приблизительно в 40 км к запад-северо-западу от эпицентра самого сильного на Урале Билимбаевского землетрясения 17.08.1914 г., магнитуда которого оценивается в 4,5–5,1 по [2] , а сила сотрясения в эпицентре в 6 баллов по шкале MSK – 64.
Не исключено, что очаги упомянутых землетрясений приурочены к единой геолого-тектонической структуре земной коры и вызваны общим для Уральского региона геолого-тектоническим процессом, наследуемым с эпохи позднего палеозоя – субширотным сжатием земной коры Урала и, возможно, поддвигом кристаллического фундамента Восточно-Европейской платформы (ВЕП) с запада на восток под Урал. Согласно схеме детального сейсмического районирования центральной части Уральского региона [3] (рис.2) эпицентр землетрясения 19.10.2015 г. располагался в зоне, где возникновение очагов ощутимых землетрясений силой в эпицентрах до 5–6 баллов по шкале MSK – 64 уже отмечалось в прошлом и предполагается их возникновение в будущем. Глубина очага события 19.10.2015 г. оценивается как порядка 10–12 км по [1], что соответствует глубинам развития пород дорифейского кристаллического фундамента, резкая разрушительная деформация которых вызвала данное землетрясение.
Временные интервалы между наиболее сильными уральскими землетрясениями с магнитудой 4,5–5,0 составляет порядка 100–120 лет [4]. Такого же порядка временной интервал между упомянутыми самым сильным на Урале Билимбаевским землетрясением 17.08.1914 г. и Среднеуральским землетрясением 19.10.2015 г. – 101 год. Вероятно, такой отрезок времени необходим для накопления в геолого-тектонических структурах земной коры Урала в результате субширотного сжатия земной коры тектонических напряжений, разряжающихся в виде наиболее сильных для рассматриваемого региона землетрясений с магнитудой порядка 4,5–5,0. Сила сотрясения в эпицентральных зонах таких землетрясений составляет порядка 5,5–6,5 баллов по шкале MSK – 64. В результате землетрясений такой силы, согласно [5], в некоторых зданиях и помещениях могут опрокинуться неустойчивые и незакрепленные предметы, могут произойти обрушения отдельных кусков штукатурки, возникнуть трещины в ненесущих стенах, может возникнуть беспокойство среди людей. Однако в результате землетрясений такой силы серьезных повреждений и разрушений инженерных сооружений не происходит.
Среднеуральское землетрясение 19.10.2015 г. является одним из редко происходящих ощутимых землетрясений Уральского региона силой от 3–4 до 5–6 баллов по шкале MSK – 64, сопровождающих процесс становления новейшего Уральского горного пояса на современном этапе. За период 1877–2017 гг. в пределах Урала и прилегающих районах Восточно-Европейской платформы (ВЕП) и Западной Сибири отмечено порядка 50 таких событий [6].
Очаги ощутимых землетрясений рассматриваемого региона локализованы в породах дорифейского фундамента на глубинах от первых километров до 20–25 км [2]. Большая часть эпицентров уральских ощутимых землетрясений сосредоточена в пределах Среднего Урала и прилегающих к нему частях Южного и Северного Урала (рис.1). Эту область, названную в работе [4], Среднеуральским сейсмодоменом, можно рассматривать как область возможного редкого возникновения очагов ощутимых уральских землетрясений в будущем [7]. Кроме этой области, редкое возникновение очагов ощутимых землетрясений в рассматриваемом регионе в будущем возможно в пределах территорий, где в прошлом уже отмечалось это явление: а) в Кировско-Кажимском авлакогене, б) в окрестностях города Ишим Тюменской области, в) в пределах и в районе горного узла Народ-Из на участке сочленения горных хребтов Приполярного и Полярного Урала, г) в пределах и в окрестностях горного узла сочленения Полярного Урала и хребта Пай-Хой (рис.1).
Низкая сейсмическая активность недр Урала и прилегающих к нему частей ВЕП и Западно-Сибирской плиты, по-видимому, обусловлена:
а) низкой тектонической активностью недр рассматриваемого региона в новейшее время и на современном этапе;
б) большой удаленностью Урала от сейсмически активных зон и областей Траснсазиатского пояса новейшего горообразования, в которых отмечается возникновение очагов разрушительных землетрясений.
Низкая тектоническая активность рассматриваемого региона в новейшее время проявляется в небольших амплитудах деформации земной коры региона за последние приблизительно 30 млн. лет. Амплитуды вертикальных деформаций земной коры Урала и прилегающих к нему частей ВЕП и Западно-Сибирской плиты за новейшее время оцениваются как порядка 225–450 м по [8] и от 250–300 м до 500–700 м по [9], что намного ниже (на порядок и более) амплитуд новейших деформаций земной коры эпиплатформенных орогенов сейсмически активного Трансазиатского пояса новейшего горообразования (орогенеза) – Тянь-Шаня, Алтая и Саян, составляющих километры [10].
В перечисленных регионах ощутимые землетрясения происходят чаще, чем на Урале и сила их намного больше силы (интенсивности) уральских природных сейсмических событий. Кроме того, о низкой тектонической активности недр Урала в новейшее время и на современном этапе свидетельствуют редкость возникновения очагов ощутимых землетрясений и отсутствие в пределах него разломов, которые могли бы характеризоваться как активные на современном этапе структуры.
По характеру сейсмичности и амплитудам деформаций земной коры за новейшее время Урал схож с Центральным Казахстаном (Казахским эпипалеозойским щитом), где в области нагорья Казахского мелкосопочника, характеризующегося подобными Уралу амплитудами новейших деформаций земной коры и формами рельефа, отмечаются редко происходящие ощутимые землетрясения силой от 3–4 до 5–6 баллов по шкале MSK – 64 [11].
Большая удаленность Урала и прилегающих к нему территорий ВЕП и Западно-Сибирской плиты от современных сейсмичных регионов – а) Трансазиатского пояса новейшего горообразования, проходящего приблизительно в 2000 км к югу – юго-востоку от Урала, и б) спредингового хребта Гаккеля в Ледовитом океане, проходящего в 1500–2000 км к северу от Урала. Сейсмические колебания от очагов землетрясений, возникающих в упомянутых областях, на Урале практически не ощутимы.
До 1997 г. Урал относился к регионам, в которых при проектировании и строительстве инженерных сооружений не надо было учитывать сейсмичность [12]. Но по результатам Общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР – 97 после Спитакского (1988) и Нефтегорского (1995) разрушительных землетрясений Средний Урал и прилегающие к нему части Южного и Северного Урала были отнесены к потенциально сейсмичным районам [13]. Возникла необходимость детального сейсмического районирования региона и оценки величины расчетной силы сейсмического воздействия на проектируемые и планируемые к строительству объекты. Выполненный в рамках этой работы анализ наблюденной в рассматриваемом регионе сейсмичности за 1788–2017 гг. свидетельствует о низкой сейсмической активности и небольшом сейсмопотенциале недр региона, что подтверждает справедливость отнесения Урала и прилегающих к нему районов ВЕП и Западно-Сибирской плиты к тектонически стабильным и неопасным в инженерно-сейсмическом отношении регионам.
На основании изложенного можно заключить, что применение при проектировании и строительстве на Урале и прилегающих к нему районах ВЕП и Западно-Сибирской плиты инженерных сооружений антисейсмических мероприятий не требуется.
Рис. 1. Схема изосейст ощутимого землетрясения, произошедшего в ночь с 18 на 19.10.2015 г. (19.10.2015 г. в 02 ч.44 мин по местному времени) на Среднем Урале в сопоставлении с сейсмо-тектонической схемой центральной части Уральского региона. Сост. А.Н. Гуляев, компьютерная графика Н.В. Арзамасцевой (Михайловой). Схема изосейст приведена по: Н.С. Гусева. Анализ макросейсмических эффектов землетрясения 18 октября 2015 г. на Среднем Урале // Мат-лы XVII Урал. молодежной науч. школы по геофизике. – Екатеринбург, 2016, С. 74-77.
Цифрами на изосейстах обозначены сила сотрясения в баллах шкалы MSK-64. Пятиконечной звездочкой показан эпицентр землетрясения. Схема наложена на фрагмент тектонической карты Урала, составленной в НПО «Уралгеология» под редакцией И.Д. Соболева в 1983 г.
Рис. 2. Расположение эпицентра ощутимого землетрясения, произошедшего на Среднем Урале в ночь с 18 на 19.10.2015 г.(красная пятиконечная звездочка) на схеме детального сейсмического районирования центральной части Уральского региона. Сост. А.Н. Гуляев, 2014. Компьютерная графика Н.В. Арзамасцевой (Михайловой)
Условные обозначения к рис.1 и 2:
Цифрами в кружках обозначены: 1 – Восточно-Европейская платформа (ВЕП), 2 – Предуральский прогиб, 3 – Западно-Уральская внешняя зона складчатости и надвигов, 4 – Центрально-Уральское поднятие, 5 – Тагило-Магнитогорский прогиб, 6 – Восточно-Уральское поднятие, 7 – Восточно-Уральский прогиб, 8 – Зауральское поднятие, 9 – Тюменско-Кустанайский прогиб, 10 – Тобольско-Кушмурнское поднятие.
Цифрами в прямоугольниках обозначены наиболее крупные разломы: 1 – Главный Уральский, 2 – Турьинский, 3 – Серовско-Маукский, 4 – Мурзинский (Зауральский, Свердловский), 5 – Магнитогорский (Мелентьевско- Илимбаевский), 6 – Челябинский, 7 – Красноуфимский.
Черной сплошной линией показаны контуры «обнаженного» Урала.
Черными звездочками показаны предполагаемые места эпицентров ощутимых природных землетрясений. Размер звездочки пропорционален магнитуде события. Цифрами показаны даты и магнитуды событий.
Пятиугольной красной звездочкой показан эпицентр землетрясения 19.10.2015 г.
Черными треугольниками вершиной вверх показаны места сильных горных ударов и природно-техногенных землетрясений на горнорудных предприятиях.
Голубыми треугольниками вершиной вниз показаны станции сейсмического мониторинга.
Коричневым цветом показана область, в пределах которой величина расчетной силы сейсмического воздействия оценивается на объекты основного (массового) строительства и повышенной ответственности в плане сейсмобезопасности в 6 баллов по шкале MSK-64. Пиковые ускорения движения грунта при этом оцениваются в 50 см/с2 по шкале MSK-64 и в 60 см/с2 по шкале SHA -97;
Желтым цветом показана область, в пределах которой величина расчетной силы сейсмического воздействия оценивается на объекты основного (массового) строительства и повышенной ответственности в плане сейсмобезопасности в 5 баллов по шкале MSK-64. Пиковые ускорения движения грунта при этом оцениваются в 25 см/с2 по шкале MSK-64 и в 28 см/с2 по шкале SHA -97
Рис. 3. Схема детального сейсмического районирования Урала и прилегающих территорий. Сост. А.Н. Гуляев, 2016. Компьютерная графика Н.В. Арзамасцевой (Михайловой)
Условные обозначения к рис.3:
1 – области развития покровов мезозойско-кайнозойских отложений.
2 – участки Русской плиты ВЕП, не перекрытые чехлом мезозойских отложений.
3 – область выходов на дневную поверхность дислоцированных пород палеозойского и допалеозойского возраста Восточно-Европейской платформы (ВЕП).
4 – область выходов на дневную поверхность дислоцированных пород палеозойского и допалеозойского возраста Западно-Сибирской плиты.
5 – рифейские авлакогены в пределах Восточно-Европейской платформы (ВЕП).
6 – предполагаемая по геофизическим данным граница фундамента Русской плиты ВЕП.
7 – Главный Уральский глубинный разлом (ГУГР).
8 – контуры трансорогенных структур в дорифейском фундаменте ВЕП и Западно-Сибирской плиты по геолого-геофизическим данным. Зубцы направлены в сторону предположительно погруженных участков.
9 – предполагаемое положение эпицентров ощутимых природных землетрясений. Самые крупные звездочки соответствуют эпицентрам землетрясений с магнитудой порядка 4,5–5,0, а самые маленькие – эпицентрам с магнитудой порядка 2,0–3,0.
10 – места (эпицентры) сильных горных ударов и природно-техногенных землетрясений на горнорудных предприятиях, ведущих эксплуатацию месторождений посредством подземных горных выработок.
11 – контуры потенциально сейсмичных участков, в пределах которых отмечалось возникновение природных землетрясений силой до 5 до 6 баллов по шкале MSK-64. Цифрой «5» обозначены контуры, где предполагается возможность возникновения сейсмических сотрясений силой до 5 баллов по шкале MSK-64. Цифрой «6» обозначены контуры, где предполагается возможность возникновения сейсмических сотрясений силой до 6 баллов по шкале MSK-64.
12 – станции сейсмического мониторинга
1. Guseva, N.S. (2016) Analysis of the macroseismic effects from the earthquake of October 18th, 2015 in the Middle Urals. Proceedings of the 17th Ural youth research school on geophysics. Ekaterinburg, p . 74–77. (in Russian)
2. Stepanova, V.V., Godzikovskaya, A.A., Lomakin, V.S. et al. (2002) Earthquakes in the Urals and the strongest earthquakes of the adjoining areas of Western Siberia and Eastern European platform. Moscow: TsSGNEO. (in Russian)
3. Gulyaev, A.N. (2015) Detailed seismic zoning of the central part of the Urals region. Gorny Zhurnal: Proceedings of Higher Education, No. 6, p. 116–123. (in Russian)
4. Gulyaev, A.N., Osipova, A.Yu. (2013) Seismicity in the Middle Urals and building in the region. Architekton: Proceedings of Higher Education, No. 42, p. 213–240. (in Russian)
5. Gulyaev, A.N., Osipova, A.Yu. (2001) Seismicity and seismic zoning of the Ural region. Ekaterinburg: Ural Division of the Russian Academy of Sciences. (in Russian)
6. Sharova, N.V., Malovichko, A.A., Schukin, Yu.K. (eds.) (2007) Earthquakes and seismicity in the challenges of the modern geodynamics of the Eastern European platform. Book I. Earthquakes. Petrozavodsk.
7. Gulyaev, A.N. (2017) The area of possible occurrence of centres of perceptible earthquakes in the Middle Urals. Gorny Zhurnal: Proceedings of Higher Education, No. 6, p. 109 – 117. (in Russian)
8. Sigov, A.P., Sigov, V.A. (1975) The latest tectonics of the Urals. Vol. 5. Saratov: Saratov University Publishing. (in Russian)
9. Geology of the USSR. Vol. XII. Part I. Moscow: Nedra, 1969. (in Russian)
10. Sidorenko, A.V. (ed.) (1972) Geology of the USSR. Vol. XXV. The Kirghiz SSR, geological description. Book 2. Moscow: Nedra. (in Russian)
11. Timush, A.V. (2011) Seismotectonics of Kazakhstan’s lithosphere. Almaty. (in Russian)
12. Bune. V.I., Gorshkov, G.P. (eds.) (1980) Seismic zoning of the territory of the USSR. Moscow: Nauka, 1980. (in Russian)
13. Strakhov, V.N., Ulomov, V.I. (eds.) (1999) General seismic zoning of the territory of the Russian Federation: a set of maps. OSR-97, scale 1:8000 000. Moscow. (in Russian)
Citation link
Gulyaev A.N. SEISMIC ENGINEERING SAFETY OF THE URALS [Online] //Architecton: Proceedings of Higher Education. – 2017. – №4(60). – URL: http://archvuz.ru/en/2017_4/18
Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons "Attrubution-ShareALike" ("Атрибуция - на тех же условиях"). 4.0 Всемирная
