РАЗВИТИЕ СЕЙСМОДИСЛОКАЦИЙ В ЭПИЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ АЛТАЙСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 2003Г.

М.С. Достовалова

Открытое акционерное общество "Геологическое предприятие "Алтай-Гео", ТЦ "Алтайгеомониторинг"

Группа территориального центра "Алтайгеомониторинг" в период с 1 по 9 октября обследовала населенные пункты и хозяйственные объекты Кош-Агачского района, испытавшие землетрясение 27 сентября - 1 октября 2003г. Основная цель поездки заключалась в оценке влияния сейсмогенных деформаций на селитебные зоны и хозяйственные объекты и прогнозе развития опасных геологических процессов, вызванных деформациями поверхности. Обследованием были охвачены территории населенных пунктов и их окрестности, удаленные от эпицентра основного сейсмического толчка на расстояние 10-60 км.

В эпицентральной зоне Алтайского землетрясения 27.09-1.10.03г. в результате сейсмогенных деформаций горных пород в приповерхностном слое сформировалось новое неустойчивое состояние геологической среды. Основные депонирующие среды, испытавшие деформации, представлены породами зоны аэрации, поверхностными и подземными водами, почвенным покровом. Внешне это проявилось в образовании деформаций и в развитии явлений, перечень которых приведен ниже:

Развитие сейсмодислокаций в эпицентральной зоне обусловлено, в первую очередь, геологическими факторами среды - тектоническими, литологическими, гидрогеологическими и геокриологическими особенностями территории.

Характеристика эпицентральной зоны Алтайского землетрясения. Эпицентральная зона Алтайского землетрясения в пространственном отношении приурочена к Чуйской сейсмоактивной зоне, выделенной Платоновой С.Г. по результатам картирования палеосейсмодислокаций голоценового возраста. Основными структурными элементами, контролирующими пространственное распределение эпицентров древних землетрясений в пределах Чуйской сейсмоактивной зоны, по мнению большинства исследователей, являются активизированные на современном этапе зоны глубинных разломов разного ранга широтной и северо-западной ориентировки. Повышенная сейсмичность характерна, как правило, на участках сближения или пересечения (сопряжения) с глубинными разломами иной ориентировки [3].

Произошедшее 27 сентября 2003г. в Юго-Восточном Алтае уникальное землетрясение с магнитудой 7,5, получило название в научной публицистике Алтайское (по другим источникам - Чуйское). Пространственный анализ сейсмодислокаций первичного и вторичного характера показывает четкую приуроченность их к двум крупным разломам - восточной ветви Чарышско-Теректинского разлома (аз. 70-250o ) и к его оперяющему, условно названному нами Северо-Чуйскому разлому (аз. 120-300o ), который достаточно уверенно выделяется по геофизическим данным. Наиболее разрушительные сейсмогенные деформации поверхности согласно картированию спутниковыми приемниками средней точности находятся в пределах линейной зоны, соответствующей Северо-Чуйскому разлому на участке его сопряжения с Чарышско-Теректинским разломом. Фрагменты этой зоны деформаций визуально фиксируются разнообразными катастрофическими деформациями поверхности, трассируя тектоническую зону с азимутом простирания 120 -300o протяженностью до 15 км. В урочище Узюк С.Г. Платоновой обследована серия сейсмогенных рвов глубиной 10-15 м [ ]. Сотрудниками ТЦ "Алтайгеомониторинг" на высокой флювиогляциальной террасе (левый борт р. Талтура) зафиксирована серия из пяти сейсморвов глубиной до 8,5 м (аз. прост. зоны 170 -350o ). В непосредственной близости от сейсморвов наблюдались высокодебитные восходящие родники с повышенной минерализацией вод (до 1,2-5,04 г/дм3), возникшие после землетрясения. Здесь же образован обвальный конус выноса. Гигантский сейсмооползень возник в левом борту р. Талтура, в точке сопряжения двух сейсмоактивных разломов - Северо-Чуйского и Чарышско-Теректинского, при землетрясении была смещена часть склона объемом около 20 млн. м3. В пойме р. Чаган по левому борту наблюдалась серия протяженных сейсморвов с азимутом простирания 170 -350o. Глубина рвов достигает 2 м, но, скорее всего, она была значительно больше, а на момент обследования дно рвов было заполнено водно-глинистым раствором, уровень которого соответствовал уровню грунтовых вод в пойме реки. По правому борту р. Чаган зафиксированы конуса выноса гигантских грифонов с высотой фонтанов 5 м, выбрасывающих на поверхность не только песчано-глинистые осадки, но и гравийно-крупногалечный материал. Сотрудниками ГАГУ обследованы в междуречье Чаган - Елангаш глубокие, до 10 м, сейсморвы с ориентировкой, близкой к простиранию рвов в долине рек Талтура и Чаган. Таким образом, линейная зона сейсмогенных деформаций подтверждена на отрезке в 15 км.

В информационном сообщении на сайте ЦОМЭ ГС РАН кратко изложен механизм очага землетрясения и опубликованы данные о направлениях осей главных напряжений [1]. Следует отметить, что значительное число сейсмотектонических дислокаций поверхности в эпицентральной зоне, зафиксированных нами, имеют ориентировку, совпадающую с направлениями осей главных напряжений (табл. 1). Оси главных напряжений в приближенном значении имеют следующие направления: 90-270o , 140-320o , 175-355o и 70-250o . Из таблицы видно, что в пределах селитебных зон и объектов резко преобладают близкая к субширотной ориентация деформаций, равная направлению 110-290o (27 %) и субмеридиональная, близкая к направлению 170-350o (23 %). Широко представлены деформации с азимутом 140-320o (18 %). Примечательно, что Чарышско-Теректинский и Северо-Чуйский разломы, контролирующие сейсмодислокации, ориентированы по азимуту 70-250o и 120-300o, что также совпадает или близко к осям главных напряжений.

Таблица 1

Распределение трещинных деформаций поверхности по румбам


N п/п Наименование объекта Удаленность от эпицентра Распределение деформаций по румбам (N) Распределение деформаций по румбам (N)
0-30 (180-210) 30-60 (210-240) 60-90 (240-270) 90-120 (270-300) 120-150 (300-330) 150-180 (330-360)
Обследованные населенные пункты и объекты
1 Бельтир 13 км В 8 4 3 6 6 13 СР, Оп, СТ, Ф, НИ
2 Ортолык 35 км СВ 2 - 5 21 3 - СР, СТ, Ф, НИ
3 Кош-Агач 45 км В 4 2 6 8 3 3 СТ, НИ
4 Чаган-Узун 28 км СВ - 1 1 - 8 - СТ, НИ
5 Джазатор 50 км ЮЗ 4 3 2 4 2 6 СТ, Ф, НИ
6 Курай 28 км С - 1 2 - 3 8 СТ, НИ
7 Чуйский участок 25-50 км СВ 1 - 4 5 1 - СТ, НИ, Оп
8 Стоянка Актел 65 км В - - - 1 - - СТ, Ф, НИ
9 Стоянка Тихонова 36 км В 3 - 1 4 6 11 СТ, Ф, НИ
  Всего, N   22 11 24 49 32 41  
Оси главных напряжений в эпицентрах
Азимуты   8-188 - 82-262 95-275 135-315 176-356  
  - - 68-248 92-272 143-323 175-355  
Число   1   2 2 2 2  
Сейсмогенерирующие разломы
Чарышско-Теректинский       70-250        
Северо-Чуйский         120-300      
Примечания: СР - сейсморвы, Оп - оползни, СТ - трещины, Ф - фонтанирующие источники, НИ - кратковременные напорные источники

Землетрясение сопровождалось природными процессами и явлениями, затрагивающими приповерхностные слои горных пород, которые по механизму образования условно подразделяются на две группы - сейсмотектонические и сейсмогравитационные. К сейсмотектоническим дислокациям относятся всевозможные трещины, разрывы, рвы на поверхности земли, к сейсмогравитационным дислокациям - обвалы, камнепады, оползни. Сейсмодислокации, нередко дополнялись природными явлениями, связанными с деятельностью подземных вод. К ним относятся фонтанирующие источники (грифоны), залповые субнапорные пластовые выходы подземных вод, изменения гидродинамического режима водоносных горизонтов и комплексов, а также открытых водоемов и водотоков, изменения качественного состава природных вод. Алтайское землетрясение по уровню и разнообразию сейсмодислокаций и явлений, связанных с ними - типичное землетрясение с довольно разнообразным комплексом природных процессов, проявленных в эпицентральной зоне радиусом до 50-60 км, редко более.

Параметры сейсмогенных дислокаций, их развитие в пределах участков обследования приведены в таблице 2. Из таблицы видно, что наиболее разнообразные по типам и максимальные по размерам дислокации образовались на территории, удаленной от эпицентра на 7-15 км. Из наиболее характерных сейсмодислокаций, проявленных повсеместно, можно отметить трещины растяжения, залповые излияния по трещинам и воронкам с образованием грязевых озерков. К числу уникальных и редких явлений относятся высокие фонтанирующие источники с конусами выноса, протяженные и глубокие сейсмогенные рвы, гигантский оползень, обвальные конуса с вывалами гигантских глыб размером до 7*3*3 м.

Территории населенных пунктов. Наиболее приближенными к эпицентрам сильных сейсмических событий оказались села Бельтир (27.09.2003г.) и Акташ (1.10.2003г.). Именно в этих селах отмечены наибольшие разрушения хозяйственных объектов и жилых домов. Села Мухор-Тархата, Ортолык, Кош-Агач пространственно приурочены к зоне влияния сейсмогенерирующего Чарышско-Теректинского разлома, располагаясь на его восточном фланге. Несмотря на достаточную удаленность от эпицентра главного события (35-50 км), селитебные зоны этих сел имеют многочисленные деформации поверхности и хозяйственных объектов. Село Курай, несмотря на близость к эпицентрам сильных сейсмических толчков, имеет немногочисленные деформации поверхности и хозяйственных объектов, поскольку оказалось вне зоны сейсмогенерирующих разломов. Наиболее удаленные от эпицентров села Ташанта, Жана-Аул и Кокоря практически не имеют деформаций поверхности, однако и в этих селах наблюдаются незначительные деформации хозяйственных объектов, в частности, трещины в домах и частичные разрушения дымоходов и печей. Ниже дается краткая характеристика деформаций поверхности и явлений на территории селитебных зон и хозяйственных объектов, вызванных Алтайским землетрясением.

Село Бельтир, расположенное в 13 км от эпицентра землетрясения, имеет наибольшие разрушения хозяйственных объектов и жилых домов, а спектр и масштаб сеймогенных деформаций наиболее разнообразен.

Наибольшее развитие трещин отмечено в центральной части села, около стадиона и в приозерном секторе, на левом берегу р. Чаган-Узун. Распространение трещинных деформаций приурочено практически ко всем элементам рельефа, но некоторое преобладание их наблюдается на аллювиальных и флювиогляциальных террасах и в их уступах. Преобладающие направления трещинных деформаций ориентированы по азимутам 170-350o, 5-185o, 110-290o, 140-320o. Наиболее протяженные и широкие сейсморвы имеют направление 50-70o - 230-250o, что соответствует ориентировке восточной ветви Чарышско-Теректинского разлома. Кратковременные излияния водно-грязевых осадков зафиксированы по трещинам с ориентацией 170-350o и 110-290o .

Водные источники, внезапно возникшие после первых сейсмических толчков, сопровождались на первом этапе (в течение 1-5 часов) фонтанированием воды с песком высотой до 2м, а в последующем - спокойным течением с небольшим напором и пульсацией. Следует отметить, что одно из самых крупных по масштабам и времени излияние приурочено к водозаборной скважине, расположенной в центре села. Скважина глубиной 200 м была пробурена в 1978 году, в последнее время не эксплуатировалась. Вокруг скважины грязевые наносы расположены на площади около 6500 м2, причем мощность их достигает в центральной части 0,8 м. В грязевом поле насчитывается до 10 крупных воронок и несколько десятков мелких, из которых били источники в течение 4 суток, периодически возобновляясь после крупных толчков. Крупное грязевое озеро образовалось в районе стадиона, площадь его более 10 тыс. м2. Помимо этого, высокие, до 2 м, фонтаны после первого толчка наблюдались во дворах усадьб на левобережной стороне села, в замкнутых понижениях озерно-ледникового рельефа и в русле реки Чаган-Узун, около моста. Практически все источники на момент обследования были уже закрытыми. Лишь в редких случаях из них наблюдалась слабая пульсация воды, иногда с супесчаным материалом. Внезапные выбросы водно-грязевых масс из источников - явление типичное для землетрясений, но, как правило, кратковременное. Примечательно, что на южной окраине села в пойме р. Чаган в грязевых выбросах обнаружены суглинистые осадки темно-серого цвета с примесью углистого вещества. Факт появления в составе водно-грязевых выбросов палеоген-неогеновых отложений кош-агачской свиты говорит о достаточно большой глубине водоносных комплексов, испытавших сейсмогенные деформации.

Из осведомленных источников по данным ЦСЭН по РА содержание радона в эпицентральных зонах после землетрясения, в частности, на территории с. Бельтир, превышало ПДК в десятки раз. В первые сутки после землетрясения концентрации радона в трещинах достигали 8000-10000 бк/л. Повышенные содержания радона - явление типичное для землетрясений.

Села Ортолык, Чаган-Узун, Кош-Агач, Джазатор, Курай расположены в радиусе 25-50 км от эпицентра землетрясения. Сейсмогенные деформации в этих населенных пунктах проявлены в значительно меньших масштабах и довольно избирательно к элементам рельефа. Наибольшее количество деформаций поверхности наблюдается в низких заболоченных поймах рек Чуя и Джазатор, либо в пролювиальных конусах выноса их притоков.

Ортолык. В пределах территории села наибольшее количество деформаций приурочено к юго-западной части села, расположенной в пределах пролювиального конуса р. Ян-Терек и поймы р. Чуя. Пораженность селитебной зоны составляет около 30 %, по масштабам проявлений сейсмогенных деформаций это село занимает второе место после Бельтира. Образовавшиеся в результате землетрясения трещины имеют ширину 0,1-0,4 м, редко 0,8-1,3 м, глубина достигает 0,6 м, редко до 1м. Как правило, серии из 3-5 трещин образуют зоны проседания шириной 2-5 м, с опусканием отдельных блоков на 0,1-0,2 м. Значительная часть трещин, расположенных в пойменных понижениях, сопровождалась фонтанирующими и изливающимися источниками водно-грязевых масс, один из которых зафиксирован даже под жилым домом, из-под фундамента и через отдушины. Один из источников, расположенных в пойме р. Чуя, фонтанировал в течение 3 часов, высота фонтана достигала 2 м. Диаметр образовавшейся воронки 11 м, глубина сразу после фонтанирования достигала 1,5 м, мощность наносов составила 0,4 м. Как правило, состав наносов супесчано-суглинистый, редко с включениями гравия, мощность в среднем 0,1-0,2 м.


Таблица 2 Развитие сейсмогенных дислокаций в эпицентральной зоне Алтайского землетрясения


Преобладающее направление трещинных деформаций в с. Ортолык ориентировано по азимуту 110o (100o) - 290o(280o). Это направление близко к генеральному направлению сейсмогенерирующего разлома и к направлениям основных разрывных структур, контролирующих тектоническую обстановку в регионе (азимут совпадает с направлением русла р. Чуя на этом участке).

Кош-Агач. В селитебной зоне деформации поверхности распространены локально на северной и южной окраине села. Как правило, они имеют четкую приуроченность либо к низкой пойме, либо к уступам высокой поймы и озерно-аллювиальной террасы. Пораженность территории составляет менее 10 %, что соответствует таковой и в других удаленных от эпицентра селах (Чаган-Узун, Курай, Джазатор). Как правило, трещины в с. Кош-Агач имеют нитевидный облик, редко достигая ширины 0,3-0,5 м и глубины до 1 м. Преобладающие направления трещинных деформаций ориентированы по азимуту 100o(110o) - 280o(290o), реже - по азимуту 70o-250o и 140o(160o) - 320o(340o). Доминирующее направление соответствует направлению сейсмогенерирующего разлома, а остальные - осям главных напряжений. Более половины трещин сопровождалось кратковременными выходами водно-грязевых источников, образовавших небольшие по площади наносы мощностью до 0,1 м. Деформации горных пород вызвали аварию и последующую ликвидацию водозаборной скважины, в момент землетрясения пробуренную до глубины 70 м в центральной части села.

Чаган-Узун. Распространение трещинных деформаций на территории села наблюдалось весьма локально на юго-западной окраине и в прибрежной зоне р. Чуя. Пораженность селитебной зоны менее 10 %. Трещины, как правило, имеют небольшую протяженность, шириной 0,1-0,2 м и глубиной 0,1-0,2 м, редко до 0,7 м. Преобладающее направление трещин - 170-350o, что соответствует азимуту одной из главных осей напряжений. Самоизливающиеся источники наблюдались лишь по трещинам, приуроченным к пойме р. Чуя, в центре села и около моста. В усадьбе по ул. Набережная, 20 излияние воды с песком из трещины азимутом 140o началось после первого сейсмического толчка и продолжалось в течение 2 часов. Помимо этого, на скальных участках Сукорского горста, расположенного на юго-западной окраине села, во время землетрясения наблюдались камнепады и мелкие обвалы глыбово-щебнистого материала.

Джазатор. Трещинные деформации на территории села наблюдались в заболоченной пойме р. Жасатер, а также в уступе террасы, на северной окраине села. Пораженность селитебной зоны менее 10 %. Трещины, как правило, небольшой протяженности, шириной 0,1-0,2 м, глубиной до 1 м. Преобладающая ориентировка трещин - 170-350o и 80-260o. Большинство трещин сопровождалось маломощным фонтанированием водно-грязевых масс. После первого толчка из фонтана высотой 0,5 м, расположенного в пойме р. Жасатер, по словам очевидца, изливалась "холодная грязная вода" в течение 20 минут, а в реке образовалась большая волна.

Курай. Деформации поверхности на территории села наблюдались локально в заболоченной пойме рек Курайка и Кызылташ на западной окраине села. Трещины небольшой протяженности шириной до 0,5 м и глубиной до 0,4 м почти всегда сопровождались самопроизвольным кратковременным излиянием водно-грязевых масс, мощность наносов достигала 0,1-0,2 м. Подавляющее большинство трещин ориентировано по азимуту 170-350o.

Большое число и разнообразие трещинных деформаций отмечено местными жителями на левобережной террасе р. Чуя у подножия Северо-Чуйского хребта и на высокогорной метеостанции Актру, расположенной в 5-10 км северо-восточнее эпицентров крупных сейсмических событий, имевших место в период 27.09.03г. - 1.10.03г.

Геологические факторы образования сейсмогенных деформаций поверхности. Развитие сейсмогенных дислокаций в эпицентральной зоне Алтайского землетрясения носило избирательный характер и контролировалось геологическими факторами, которые по уровню значимости образуют условный ряд: тектонические - литологические - гидрогеологические - геокриологические факторы.

Тектонический фактор. Наблюдения показывают, что большинство сейсмогенных дислокаций приурочено к зонам Чарышско-Теректинского и Северо-Чуйского разломов. Наиболее катастрофические деформации зафиксированы в зоне сопряжения этих разломов и в тектонической зоне Северо-Чуйского разлома. Так, с. Ортолык (35 км от эпицентра), стоянка близ Мухор-Тархаты (35 км), с. Кош-Агач (45 км), стоянка Актел (60 км), расположенные в зоне влияния восточной ветви Чарышско-Теректинского разлома, несмотря на достаточную удаленность от эпицентра землетрясения, характеризуются широким спектром сейсмогенных деформаций и высокой степенью разрушений хозяйственных и жилых объектов. Это подтверждается и доминирующей ориентировкой трещинных деформаций поверхности, совпадающей с направлениями данных разломов. А в селе Курай (28 км), несмотря на очевидную его близость к очагам сейсмических событий, развитие сейсмогенных деформаций поверхности крайне локально. Данные факты подтверждают мнение о том, что простирание сейсмогенных дислокаций, как правило, согласуется с главными тектоническими структурами и предопределено ими [4].

Литологический фактор. Сейсмодислокации, проявленные в эпицентральной зоне, приурочены к полям развития рыхлых пород полигенетического комплекса. Существенную роль практически на всех обследованных участках играют осадки озерного и озерно-ледникового генезиса, представленные лессовидными супесями и суглинками. Доминирующий состав грязевых наносов, образованных субнапорными источниками, песчано-супесчано-суглинистый, гораздо реже в составе наносов встречаются примеси гравийных и галечниковых осадков. Как известно, лессовидные осадки озерно-ледникового генезиса обладают высокой просадочностью, что подтверждается образованием в эпицентральной зоне воронок, рвов, линейных зон проседания. Именно это свойство пород в зоне сейсмогенных дислокаций усугубляет опасность дальнейшего развития просадочных явлений по скрытым полостям и трещинам.

Крупные камнепады и обвалы, зафиксированные в эпицентральной зоне, как правило, имеют четкую приуроченность к полям развития массивных плотных пород - мраморизованных известняков и доломитов, характеризующихся слабой трещиноватостью скальных массивов. Именно эти литологические свойства пород предопределили их реакцию на сейсмические удары (толчки). Наиболее крупные глыбы в обвальных конусах наблюдались нами в долине р. Талтура, по левому борту (доломиты размером до 7*3*2 м) и на 775 км Чуйского тракта (мраморизованные известняки размером до 4*2*2 м).

Гидрогеологический фактор. Большинство сейсмодислокаций (рвов, трещин) сопровождалось перманентным развитием процессов и явлений, связанных с залповыми выходами подземных вод. Этот факт говорит о значительной роли подземных вод в образовании деформаций. Многими исследователями вода относится к важному фактору подготовки сейсмогенных деформаций, способствующему снижению прочности горных пород и провоцирующему сейсмический разрыв [2]. Действительно, трещинные деформации в эпицентральной зоне, сравнительно удаленной от эпицентра (15-50 км) имеют доминирующее развитие в пределах низких, нередко заболоченных пойм, пролювиальных конусов выноса, либо вблизи водоемов и объектов водопользования (скважин, колонок), т.е. в районах с широким развитием горизонтов грунтовых вод.

Геокриологический фактор. Эпицентральный район в радиусе обследования относится к зонам развития сплошной многолетней мерзлоты в горном обрамлении Чуйской впадины и прерывистой многолетней мерзлоты в центральных частях Чуйской, Курайской впадин и долинах рек, где развиты таликовые зоны. Наибольшее развитие процессов, связанных с залповыми выбросами подземных вод, связано именно с таликовыми зонами, в которых широко развиты горизонты подземных вод. Большинство обследованных нами сейсмотектонических деформаций поверхности имело глубину 0,5-2,0 м, сопоставимую с мощностью деятельного или сезонно-талого слоя (СТС). Лишь в сейсмотектонических дислокациях, развитых в зоне влияния сейсмогенерирующего разлома, в эпицентрах основных сейсмических толчков, глубина сейсмогенных рвов достигала 10 и более метров. Возможно, развитие многолетнемерзлых пород в эпицентральной зоне сыграло роль сдерживающего фактора и обусловило сравнительно ограниченный характер развития сейсмогенных деформаций на поверхности. В мировой истории землетрясения такой силы характеризовались, как правило, более мощными дислокациями на поверхности и более сильными разрушениями хозяйственных объектов и сооружений.

Тенденции дальнейшего развития сейсмогенных деформаций. Напряжения сжатия и растяжения, проявившиеся в приповерхностных слоях эпицентральной зоны, вызвали деформации в горных породах, и, безусловно, изменили гидродинамический режим многих водоносных комплексов и горизонтов, в том числе и условия питания поверхностных водотоков. Возможно, возникли новые гидравлические связи и фильтрационные зоны, увеличился или уменьшился напор вод глубоких горизонтов, произошло смешивание вод различных комплексов и т.д. Деформации горных пород в зоне с многолетней устойчивой мерзлотой весьма опасны в отношении возникновения триггерного фактора, способствующего деградации мерзлоты. На общем фоне глобального потепления, которое зафиксировано, в частности, и на территории республики, состояние многолетнемерзлых пород в настоящее время находится в условиях неустойчивого равновесия, которое вызвано, в первую очередь, температурным режимом зимнего периода года. Превышение среднемесячных значений температуры зимних месяцев в течение последних 20 лет достигло 6-8o, что является рубежным показателем, за которым неизбежно следует деградация многолетней мерзлоты. В этих условиях деформации в горных породах могут состояние неустойчивого равновесия обратить в состояние стабильной деградации. Таким образом, сейсмические события 2003г. на территории Юго-Восточного Алтая, скорее всего, вызовут активизацию и развитие следующих опасных природных процессов:

Активизация процессов - закономерная "компенсационная" реакция геологической среды с целью стабилизации состояния недр. В связи с этим, следует сказать, что дальнейшее изучение геологических процессов во всем их многообразии даст возможность прогнозировать сценарии восстановительных функций ГС на территории Горного Алтая. Попытаемся дать краткий обзор геологических процессов, активизация которых обусловлена данным сейсмическим событием.

Просадочные явления. В зимний период года просадки по трещинным деформациям, скорее всего, прекратятся, но с приходом весны следует ожидать некоторую "остаточную" активизацию просадочных явлений по зонам трещин. Эти явления могут вызвать незначительные деформации зданий и хозяйственных объектов, расположенных непосредственно на трещинах, либо вблизи их. В связи с большими излияниями водно-грязевых масс возможно образование в приповерхностных слоях скрытых пустот и полостей, по которым возможны не только просадки, но и обрушения сводов. Наблюдения показывают, что бугры выдавливания в результате просадочных явлений по трещинам и зонам образуют замкнутые западины в рельефе, трещины и рвы - линейные зоны понижений, по которым возможен сток метеогенных вод и активизация эрозионных процессов.

Оползни. На склонах долины рек Талтура и Чаган образовались протяженные трещины растяжения, в зонах которых могут в будущем образоваться надоползневые уступы фронтального типа. В бортах речных террас, в моренных уступах возникли дугообразные трещины растяжения, по которым произошли и будут происходить незначительные смещения грунта. В пределах Чуйского участка наблюдений на древних оползневых массивах и вне их на склонах появились свежие трещины, зоны проседания, по которым возможна активизация оползневых процессов в весенне-летний период 2004г.

Геокриологические процессы. В зоне устойчивой многолетней мерзлоты, к коей относится территория Кош-Агачского района, геокриологические процессы весьма разнообразны по типам. Наибольший ущерб хозяйственным объектам наносят термокарстовые просадки, наледеобразование и подтопление криогенно-напорными водами в зимний период. В последние годы наблюдалась активизация процессов подтопления на территории сел Кош-Агач и Тобелер, что, очевидно, связано с глобальным потеплением климата и деградацией мерзлоты. Учитывая тот факт, что в результате Алтайского землетрясения в грунтах возникло множество сейсмогенных деформаций, как открытых на поверхности, так и погребенных, в зимний период года возможно подтопление субнапорными подземными водами не только на традиционных участках, но и на территориях, имеющих наибольшее число сейсмогенных деформаций (села Бельтир и Ортолык). Гидрогенные наледи широко представлены на территории практически всех сел Кош-Агачского района, за исключением Ташанты и Джазатора. Их образование связано, в первую очередь, с повышенной долей грунтового питания водотоков в бассейне Чуи и ледовым режимом рек. В результате землетрясения реки получили дополнительное питание за счет появления новых субнапорных источников по сейсмогенным деформациям, что фиксируется повышенным уровнем воды не только в постоянных, но и во временных водотоках эпицентральной зоны. В зимний период времени, если сохранится повышенный уровень воды в водотоках, наледные процессы будут проявлены более широко. Просадочные явления в результате термокарста, как правило, развиваются на локальных участках деградации мерзлоты, вызванной как техногенными факторами, так и природными. Скорее всего, эти процессы будут активизироваться на территориях, нарушенных сейсмогенными деформациями.

Изменение режима и качественного состава поверхностных и подземных вод. В результате сейсмогенных деформаций горных пород при обследовании наблюдались нарушения гидродинамического режима поверхностных и подземных вод, в том числе и вызванные деформациями околоствольного пространства и конструкций водозаборных скважин. Физические свойства поверхностных и подземных вод испытывали кратковременные изменения, причем, если мутность в подземных водах отмечалась в течение нескольких часов - 1-2 суток, то мутность воды в водотоках наблюдалась значительно дольше, до 2-3 недель. Изменился и качественный состав природных вод, в макрокомпонентном составе увеличилось содержание хлоридов, сульфатов, катионов натрия, калия и магния.

Изменение состояния ледников в высокогорных хребтах. Сейсмогенные деформации затронули не только поверхность земли, но и ледниковый покров в высокогорье. Трещинные деформации, возникшие в теле ледников, в период весенне-летнего таяния создадут дополнительные русла стока, а дезинтеграция некоторых монолитных участков льда увеличит скорости таяния, что в совокупности приведет к ускорению процесса деградации ледникового покрова. В период половодья эти тенденции опасны более мощными паводками в водотоках, текущих с ледников, и, следовательно, активизацией эрозионных процессов.

Развитие эрозионных процессов. Изменение режима поверхностных водных объектов и изменение состояния ледникового покрова в высокогорье, несомненно, вызовут активизацию эрозионных процессов в основных водотоках эпицентральной зоны. Ситуация усугубляется и тем, что афтершоки Алтайского землетрясения в течение длительного периода имели высокую магнитуду (4-7 баллов), что наряду с основным сейсмическим событием, конечно же, провоцировало сход лавин и образование снежников и заторов в верховьях водотоков. В период снеготаяния и в весенне-летнее половодье возможно развитие не только мощных паводков, но и катастрофических прорывов заторов, грозящих наводнением и затоплением низинных участков пойм, ранее не затапливавшихся. В эпицентральной зоне в пойменных пространствах и береговых уступах водотоков возникли протяженные трещины отпора, по которым эрозионный размыв будет более активным. Наиболее опасная эрозионная ситуация в пик половодья 2004г. может сложиться на территории сел Бельтир и Чаган-Узун.

В настоящий момент трудно предсказать, каковы восстановительные функции геологической среды, и насколько опасны природные процессы, вызванные сейсмическими толчками. Необходима организация мониторинга всех депонирующих сред в пределах сейсмоактивной зоны, в том числе опасных геологических процессов, подземных и поверхностных вод, ледников. Организация наблюдательной сети (НС) возможна на территориальном уровне, при волевом решении и непосредственном содействии властных структур Республики Алтай и УПР и ООС по Республике Алтай. На первом этапе организации НС необходимо проведение комплекса мероприятий, включающих следующие виды работ:

В заключение следует заметить, что геологические, в том числе и сейсмические процессы, наряду с климатическими и геологическими факторами, являются основополагающими ролевыми элементами в оценке экологических условий территорий с точки зрения комфортности проживания. Учет этих факторов в вопросах освоения и проживания на территориях с высокой геологической напряженностью - залог безопасности и здоровья населения. В связи с этим, долгосрочная Программа мониторинга состояния недр (геологической среды) на сейсмоактивных территориях в свете прошедших событий - весьма актуальная проблема для Республики Алтай.

Литература

  1. Информационное сообщение об Алтайском землетрясении 27 сентября 2003г. // http://www-ceme.gsras.ru
  2. Основы гидрогеологии. Том 4. Геологическая деятельность и история воды в земных недрах. Отв. редактор Е.В. Пиннекер. -Новосибирск: Издательство "Наука", 1982
  3. Рогожин Е.А., Платонова С.Г. Очаговые зоны сильных землетрясений Горного Алтая в голоцене. Российская академия наук. Институт физики Земли им. Г.А. Гамбурцева -М: 2002
  4. Хромовских В.С., Никонов А.А. По следам сильных землетрясений. -М: Издательство "Наука", 1984