Активный разлом
Активный разлом (также «живой разлом», англ. active fault) — разлом земной коры или всей литосферы, по которому в историческое время или в голоцене (последние 10 тысяч лет) происходили смещения либо локализовались очаги землетрясений; в геофизике — зона аномальных изменений деформационных, геофизических и флюидо-геохимических полей. В существующих экологических и строительных нормативах современный активный (опасный) разлом — зона линейной деструкции, в которой имеют место современные движения земной поверхности со скоростями более чем 50 мм/год, относительными деформациями более чем 5x10−5 в год и землетрясения с магнитудой M ≥ 5,0[1].
Геологическая служба США даёт такое определение активного разлома: это разлом, который может стать источником очередного землетрясения в будущем. Геологи обычно считают разломы активными, если в течение последних 10 000 лет наблюдалось движение или свидетельства сейсмической активности[2].
Существует несколько определений активного разлома, основанных на временной продолжительности активизации и/или направленности и величине смещений. В ряде работ под активными разломами понимаются древние, омоложенные в новейшее время, а также новообразованные разломы, по которым по комплексу признаков констатируются движения в позднем плейстоцене и голоцене (в последние 100—130 тысяч лет)[3][4]. Близкое определение этого термина даётся Андреем Никоновым[5]. С. А. Несмеянов с соавторами[6] предлагает считать активными современные разрывные нарушения, смещения по которым происходят в настоящее время и зафиксированы инструментально методами геодезии или геофизики либо документально при сопоставлении разновременных карт, исторических материалов и т. п. В работе Уайта[7] указывается, что оценка возраста активизации в разных странах варьирует от 5 до 500 тысяч лет, хотя многие специалисты из России, США, Китая и Японии под активностью разломов понимают «повторное оживление» в течение последних 1—2 млн лет или просто активизацию за этот же интервал времени[8], то есть за позднеплиоцен-четвертичный период согласно новой международной стратиграфической шкале[9]. Важно отметить, что строительные нормы и правила для сейсмических районов (СНиП II-7-81) требуют учёта тектонического разлома при проектировании объекта независимо от возраста его активизации[10].
Активные разломы считаются геологической опасностью, землетрясениями. Последствия движения по активному разлому включают: сильное колебание грунта, поверхностные разломы, тектоническую деформацию, оползни и камнепады, разжижение грунта, цунами и сейши[11].
Разновидностью активных разломов являются четвертичные разломы — это активные разломы, которые были обнаружены на поверхности и которые имеют свидетельства движения в течение последних 1,6 миллиона лет — продолжительности четвертичного периода[12].
Методы изучения активных разломов
Смежные геологические дисциплины для изучения активных разломов включают геоморфологию, сейсмологию, метод отражённых волн, тектонику плит, геодезию, дистанционное зондирование, анализ рисков и другие[11].
Подробно история изучения активных разломов описана Владимиром Трифоновым[13][14][15]. В России большой вклад в развитие методики изучения активных разломов в разных геодинамических ситуациях и регионах внесли Канатбек Абдрахматов, Анастасия и Сергей Аржанниковы, Валентин Буртман, А. В. Ваков, Татьяна Иванова, Валерий и Людмила Имаевы, Раиса Лобацкая, Н. В. Лукина, Оксана Лунина, Владимир Макаров, Евгений Рогожин, Сергей Скобелев, Олег Смекалин, Александр Стром, Семён Шерман, Анатолий Чипизубов и другие. За рубежом подробные систематизированные описания методических и практических аспектов изучения активных разломов приводятся в двух изданиях книги «Палеосейсмология» под редакцией Джеймса МакКалпина[16][17], книгах «Геология землетрясений» Роберта Йейтса и др.[18], «Механика землетрясений и разломов» Кристофера Шольца[19][20].
Активные разломы, как правило, возникают вблизи границ тектонических плит, и исследования активных разломов сосредоточены на этих регионах. Активные разломы, как правило, встречаются в меньшей степени в пределах любой конкретной плиты. Тот факт, что внутриплитные области также могут представлять сейсмическую опасность, был признан только недавно[11].
Для определения границ активного разлома используются различные геологические методы, такие как дистанционное зондирование и магнитные измерения, а также другие способы. Для оценки активности разлома используются несколько типов данных, таких как сейсмологические отчеты или записи за определённое время. Активность и область разлома соотносятся, и для определения потенциальной опасности землетрясения используется анализ риска с учетом других факторов[11].
Геологические условия в США
Геологические условия и тектоническое строение плит на большей части западных территорий США привели к тому, что регион подстилается относительно тонкой корой и имеет высокий тепловой поток, что может способствовать относительно высокой скорости деформации и возникновению активных разломов.
Напротив, в Центральной и Восточной Америке (CEUS) кора более толстая, холодная, старая и более устойчивая. Кроме того, CEUS находится в тысячах миль от активных границ тектонических плит, поэтому скорость деформации в этом регионе невысока. Тем не менее, в исторические периоды в CEUS произошло несколько довольно сильных землетрясений, в том числе серия крупных землетрясений в районе Нового Мадрида, штат Миссури, в 1811–1812 годах, сильное землетрясение недалеко от Чарльстона, Южная Каролина в 1886 году, и землетрясение на мысе Энн к северо-востоку от Бостона в 1755 году[12][21].
Примечания
- Геологический словарь, 2010.
- Earthquake Glossary. Active fault (англ.). https://earthquake.usgs.gov.
- Лукина, 1996.
- Трифонов и др., 1993.
- Никонов, 1995.
- Несмеянов, 1992.
- White, 1987.
- Кузьмин, Жуков, 2017.
- International Chronostratigraphic Chart (англ.). https://stratigraphy.org/.
- Понятие о разломах, их активности и опасности . www.crust.irk.ru. Дата обращения: 30 августа 2021.
- Slemmons, 1986.
- FAQs - Quaternary Faults . web.archive.org (27 ноября 2011). Дата обращения: 30 августа 2021.
- Трифонов, 1983.
- Трифонов, 1985.
- Трифонов, 2010.
- McCalpin, 1996.
- McCalpin, 2009.
- Yeats et al., 1997.
- Scholz, 2002.
- Методы изучения активных разломов. Геологический институт РАН . neotec.ginras.ru. Дата обращения: 30 августа 2021.
- FAQs - Quaternary Faults . web.archive.org (27 ноября 2011). Дата обращения: 30 августа 2021.
Литература
- Геологический словарь [Текст : в 3 т.] / гл. ред. О. В. Петров. — Изд. 3-е, перераб. и доп.. — Санкт-Петербург: ВСЕГЕИ, 2010. — 430 с. — ISBN ISBN 978-5-93761-171-0 (Т. 1).
- В. Жуков, Ю. Кузьмин. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород. — Litres, 2017. — 264 с. — ISBN 978-5-04-081663-7.
- Лукина Н.В. Активные разломы и сейсмичность Алтая // Геология и геофизика. — 1996. — Т. 37, № 11. — С. 71—74.
- Несмеянов С.А. Неоструктурное районирование Северо-Западного Кавказа: (Опережающие исслед. для инж. изысканий). — М.: Недра, 1992. — 253 с. — ISBN 5-247-02903-8.
- Никонов А.А. Активные разломы: определение и проблемы выделения // Геоэкология. — 1995. — № 4. — С. 16—27.
- Трифонов В.Г. Позднечетвертичный тектогенез. — Изд-во «Наука», 1983. — 426 с.
- Трифонов В.Г. Особенности развития активных разломов // Геотектоника. — 1985. — № 2. — С. 16—26.
- Трифонов В.Г. Проблемы изучения активных разломов // Геотектоника. — 2010. — № 6. — С. 79—98.
- Трифонов В.Г., Кожурин А.И., Лукина Н.В. Изучение и картирование активных разломов // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. — М.: ОИФЗРАН, 1993. — Вып. 1. — С. 196—206.
- James McCalpin, Alan R. Nelson. Paleoseismology. — Academic Press, 1996. — 618 с. — ISBN 978-0-12-481825-5.
- James P. McCalpin. Paleoseismology. — Academic Press, 2009. — 916 с. — ISBN 978-0-08-091998-0.
- Christopher H. Scholz. The Mechanics of Earthquakes and Faulting. — Cambridge University Press, 2002. — 508 с. — ISBN 978-0-521-65540-8.
- National Research Council, Division on Engineering and Physical Sciences, Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications, Geophysics Research Forum, Geophysics Study Committee. Active Tectonics: Impact on Society. — National Academies Press, 1986. — 280 с. — ISBN 978-0-309-03638-2.
- R. S. White. Recent Earth movements: an introduction to Neotectonics C. Vita-Finzi, Academic Press, 1986. 226 pp., ISBN 0-12-722370-3/1 // Geophysical Journal International. — 1987. — Т. 89, вып. 3. — С. 1027–1028. — ISSN 1365-246X 0956-540X, 1365-246X. — doi:10.1093/gji/89.3.1027.
- Robert S. Yeats, Kerry Sieh. The Geology of Earthquakes. — Oxford University Press, 1997. — 568 с. — ISBN 978-0-19-507827-5.
Ссылки
- Активные разломы Новой Зеландии: интерактивная карта активных разломов вблизи границы плит (англ.)
- Американская национальная база данных четвертичных разломов и складок (англ.)
- База данных активных разломов Евразии (и прилегающих акваторий)