Seismotectonics of Central and Southern Uzbekistan and Assessment of Seismic Hazard of Its Territory

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The seismotectonic position of the territory of Central and Southern Uzbekistan is analyzed. It is shown that the territory is characterized by a layered-block structure. Four large blocks of the earth’s crust are distinguished. Two blocks belong to the Turan microplate, the remaining blocks belong to the West Tian- Shan and Afghan–Tajik microplates. Positive and negative morphostructures of each geodynamic block are described. Active faults of the earth’s crust in three different directions are distinguished. In the central part of Uzbekistan, the most active are faults of the north-west strike. These faults are characterized by a long history of development, complex internal structure, high values of the amplitudes of neotectonic movements. Fault troughs are confined to such faults. Newly emerged faults of the north-east direction complicated the structure of large regional structures. If within Central Uzbekistan these faults were of secondary importance in the formation of the modern deformation structure of the earth’s crust in the study region, then in the territory of Southern Uzbekistan faults of this direction are the main ones and control modern seismicity. A probabilistic analysis of the seismic hazard of the territory of Central and Southern Uzbekistan is carried out. Three types of calculation models of seismic vibrations sources are considered: quasi-homogeneous seismological provinces, active faults of the earth’s crust and seismogenic zones. Parameterization of seismic source models is carried out, including the determination of seismic potential, recurrence parameters of earthquakes of various magnitudes, the predominant kinematic type of slip in the foci of earthquakes of each source.

The calculation of seismic impacts is carried out using several attenuation dependencies developed for the Central Asian region. The weights for the attenuation dependencies are selected based on the ranking procedure according to the degree of applicability to the study area. An assessment of seismic hazard in engineering parameters of seismic vibrations was carried out. Taking into account the recurrence periods of seismic impacts, probabilistic maps of detailed seismic zoning of the territory of Central and Southern Uzbekistan were developed.

全文:

受限制的访问

作者简介

R. Ibragimov

Mavlyanov Institute of Seismology of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

编辑信件的主要联系方式.
Email: ibrroma@yandex.ru
乌兹别克斯坦, 3, Zulfiyakhanum St., 100028 Tashkent

T. Ibragimova

Mavlyanov Institute of Seismology of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: ibrroma@yandex.ru
乌兹别克斯坦, 3, Zulfiyakhanum St., 100028 Tashkent

U. Nurmatov

Mavlyanov Institute of Seismology of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: ibrroma@yandex.ru
乌兹别克斯坦, 3, Zulfiyakhanum St., 100028 Tashkent

Yu. Sadykov

Mavlyanov Institute of Seismology of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: ibrroma@yandex.ru
乌兹别克斯坦, 3, Zulfiyakhanum St., 100028 Tashkent

M. Mirzaev

Mavlyanov Institute of Seismology of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: ibrroma@yandex.ru
乌兹别克斯坦, 3, Zulfiyakhanum St., 100028 Tashkent

S. Ashurov

Mavlyanov Institute of Seismology of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan

Email: ibrroma@yandex.ru
乌兹别克斯坦, 3, Zulfiyakhanum St., 100028 Tashkent

参考

  1. Артиков Т.У., Ибрагимов Р.С., Зияудинов Ф.Ф. Сейсмическая опасность территории Узбекистана. – Отв. ред. К.Н. Абдуллабеков – Ташкент: Фан, 2012. 254 с.
  2. Артиков Т.У., Ибрагимов Р.С., Ибрагимова Т.Л., Кучкаров К.И., Мирзаев М.А. Количественные характеристики сейсмической опасности территории Узбекистана в максимальных значениях скоростей колебаний грунта и в их спектральных амплитудах // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9. № 4. С.1173‒1188. Doi: https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-4-0389
  3. Артиков Т.У., Ибрагимов Р.С., Ибрагимова Т.Л., Мирзаев М.А. Модели макросейсмического поля землетрясений Центральной Азии и их влияние на результирующие оценки сейсмической опасности // Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. № 3. С. 606‒623. Doi: https://doi.org/10.5800/GT-2020-11-3-0494
  4. Артиков Т.У., Ибрагимов Р.С., Фадина Р.П. Оценка сейсмической опасности территории Узбекистана. ‒ В сб.: Сейсмическое районирование и прогноз землетрясений в Узбекистане. – Отв. ред. К.Н. Абдуллабеков – Ташкент: ГП “Институт ГИДРОИНГЕО”, 2002. С. 37–58.
  5. Бабаев А.Г., Надыршин Р.И. Мезо-Кайнозойский этап. ‒ В сб.: Геология СССР. – Т. ХХ111 ‒ Кн. 2 ‒ Узбекская ССР. ‒ Под ред. А.В.Сидоренко ‒ М.: Наука, 1972. С. 325‒346.
  6. Бабаев А.М., Мирзабоев К.М. Сейсмогенные зоны Таджикистана. ‒ В сб.: Сейсмотектоника некоторых районов юга СССР. ‒ Отв. ред. И.Е. Губин ‒ М.: Наука, 1976. С. 105‒118.
  7. Бачманов Д.М., Кожурин А.И., Трифонов В.Г. База данных активных разломов Евразии // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 4. С. 711–736. doi: 10.5800/GT-2017-8-4-0314
  8. Бутовская Е.М., Фленова М.Г., Атабаев Х.А. Региональные сейсмологические исследования. ‒ В сб.: Земная кора Узбекистана. ‒ Отв. ред. И.Х. Хамрабаев ‒ Ташкент: Фан, 1974. С. 21‒37.
  9. Горбунова И.В. Построение карт активности с постоянной точностью. ‒ В сб.: Экспериментальная сейсмика. ‒ Под ред. Ю.В. Ризниченко – М.: АН СССР, 1964. С. 138‒147.
  10. Губин И.Е. Закономерности сейсмических проявлений на территории Таджикистана. – Отв. ред. Е.Ф. Саваренский, Д.А. Туголесов – М.: АН СССР, 1960. 464 с.
  11. Гумбель З. Статистика экстремальных значений. – Под ред. Д. М. Чибисова (перевод с английского) ‒ М.: Мир, 1965. 451 с.
  12. Давлятов Ш. Д. Тектоника нефтегазоносных районов Западного Узбекистана. – Под ред. А.М. Акрамходжаева ‒ Ташкент: Фан, 1971. 176 с.
  13. Зияудинов Ф.Ф., Садыков Ю.М. Количественная оценка сейсмической опасности Западного Узбекистана по геолого-геофизическим данным. – Отв. ред. Р.Н. Ибрагимов ‒ Ташкент: Фан, 1987. 152 с.
  14. Зуннунов Ф.Х. Литосфера Средней Азии по сейсмическим данным. – Под ред. Н.И. Павленковой ‒ Ташкент: Фан, 1985. 106 с.
  15. Ибрагимов Р.Н., Нурматов У.О., Ибрагимов О.Р. Сейсмотектонический метод оценки сейсмической опасности и вопросы сейсмического районирования. ‒ В сб.: Сейсмическое районирование и прогноз землетрясений в Узбекистане. – Отв. ред. К.Н. Абдуллабеков – Ташкент: ГП “Институт ГИДРОИНГЕО”, 2002. С. 59‒74.
  16. Ибрагимов Р.С., Ибрагимова Т.Л., Мирзаев М.А., Ашуров С.Х. Вероятностные оценки сейсмической опасности территории Узбекистана в показателях макросейсмической интенсивности, основанные на ранжировании законов затухания сейсмических воздействий с расстоянием // Проблемы сейсмологии. 2023. Т. 5. № 1. С. 5‒17.
  17. Ибрагимова Т.Л., Ибрагимов Р.С., Мирзаев М.А., Ребецкий Ю.Л. Современное напряженное состояние земной коры территории Узбекистана по данным сборного каталога механизмов очагов землетрясений// Геодинамика и тектонофизика. 2021. Т. 12. № 3. C. 435‒454. Doi: https://doi.org/10.5800/GT-2021-12-3-0532
  18. Мокрушина М.Г., Вакарчук Р.Н., Татевосян Р.Э. О некоторых сильных землетрясениях Средней Азии во второй половине XIX в. // Вопросы инженерной сейсмологии. 2020. Т. 47. № 2. С. 45‒63. https://static.ifz.ru/10.21455/VIS2020.2-3
  19. Национальный атлас Узбекистана. Охрана природных условий и ресурсов, экологии и окружающей среды Республики Узбекистан. – Под ред. А.А. Абдухаитов – Ташкент: Кадастровое агентство при Государственном налоговом комитете Республики Узбекистан, 2020. Т. 1. 192 с.
  20. Писаренко В.Ф. Статистическое оценивание максимально возможных землетрясений // Физика Земли. 1991. № 9. С. 38‒47.
  21. Раутиан Т.Г. Энергия землетрясений. – В сб.: Методы детального изучения сейсмичности. – Под ред. Ю.В. Ризниченко ‒ М.: АН СССР, 1960. С. 75–114.
  22. Ребецкий Ю.Л. Тектонические напряжения и прочность пpиродных горных массивов. – Под ред. М.В. Грачева ‒ М.: Академкнига, 2007. 406 с.
  23. Резвой Д.П., Алексеенко А. В. Развитие глубинных разломов в течение мезозоя–палеогена и неогена-антропогена. – В сб.: Глубинные разломы Южного Тянь-Шаня. ‒ Под ред. Д.П. Резвого ‒ Львов: ЛьвовскГУ, 1973. С. 78‒90.
  24. Ризниченко Ю.В. Проблемы сейсмологии. ‒ Отв. ред. С.Л. Соловьев ‒ М.: АН СССР, 1985. 407 с.
  25. Таль-Вирский Б.Б. Геофизическая поля и тектоника Средней Азии. ‒ Под ред. В.Н. Никитиной ‒ М.: Недра, 1982. 271 с.
  26. Фленова М.Г., Иванова Е.Г. Сейсмический режим Западного и Южного Узбекистана – В сб.: Сейсмичность территории Узбекистана. – Отв. ред. К.Н. Абдуллабеков. – Ташкент: Фан, 1990. С. 130‒141.
  27. Шебалин Н.В. Методы использования инженерно-сейсмологических данных при сейсмическом районировании. ‒ В сб.: Сейсмическое районирование СССР. – Под ред. С.В. Медведева ‒ М.: Наука, 1968. С. 95–111.
  28. Шебалин Н.В. О предельной магнитуде и предельной балльности землетрясений // Физика Земли. 1971. № 6. С. 12‒20.
  29. Штейнберг В.В., Пономарева О.Н. О размерах очагов сильных землетрясений // Вопросы инженерной сейсмологии. 1987. Вып.28. C. 63‒72.
  30. Якубов Д. Х., Ахмеджанов М.А., Борисов О.М. Региональные разломы Срединного Южного Тянь-Шаня. ‒ Под ред. Г.А. Мавлянова ‒ Ташкент: Фан, 1976. 146 с.
  31. Якубов М.С., Соколов М.В. Анализ эффективности сети сейсмических станций Узбекистана на основных этапах ее развития. ‒ В сб.: Сейсмичность территории Узбекистана. – Отв. ред. К.Н. Абдуллабеков – Ташкент: Фан, 1990. С. 19‒28.
  32. Abrahamson N.A., Silva W.J., Kamai R. Summary of the ASK14 ground motion relation for active crustal regions // Earthquake Spectra. 2014. Vol. 30. No. 3. P. 1025‒1055.
  33. Anderson, J.G., Luco, J.E. Consequences of slip rate constants on earthquake occurrence relations // Bull. Seism. Soc. Am. 1983. Vol. 73. P. 471–496.
  34. Artikov T.U., Ibragimov R.S., Ibragimova T.L., Mirzaev M.A. Study of modern seismic zoning maps’ accuracy (case for Eastern Uzbekistan) // Geodes. Geodynam. 2016. Vol. 7. No. 6. P. 416‒424. Doi: https://doi.org/10.1016/j.geog.2016.04.015
  35. Artikov T.U., Ibragimov R.S., Ibragimova T.L, Mirzaev M.A. Complex of general seismic zoning maps OSR-2017 of Uzbekistan // Geodes. Geodynam. 2020. Vol. 11. Is. 4. P. 273‒294. Doi: https://doi.org/10.1016/j.geog.2020.03.004
  36. Atkinson G.M., Boore D.M. Earthquake ground-motion prediction equations for Eastern North America // Bull. Seism. Soc. Am. 2006. Vol. 96. No. 6. P. 2181–2205. Doi: https://doi.org/10.1785/0120050245
  37. Bindi D., Parolai S., Oth A., Abdrahmatov K., Muraliev A., Zschau J. Intensity prediction equations for Central Asia // Geophys. J. Int. 2011. Vol.187. P. 327‒337. doi: 10.1111/j.1365-246X.2011.05142.x.
  38. Bungum H. Numerical modelling of fault activities // Comp. Geosci. 2007. Vol. 33. Is. 6. P. 808‒820.
  39. Campbell K.W., Bozorgnia Y. NGA-West2 Ground Motion Model for the average horizontal components of PGA, PGV, and 5 % damped linear acceleration response spectra // Earthquake Spectra. 2014. Vol. 30. No. 3. P. 1087–1115.
  40. Chen Y-S., Weatherill G., Pagani M., Cotton F. A transparent and data-driven global tectonic regionalization model for seismic hazard assessment // Geophys. J. Int. 2018. Vol. 213. Is.2. P. 1263–1280. Doi: https://doi.org/10.1093/gji/ggy005
  41. Chiou B. S., Youngs R. R. Update of the Chiou and Youngs NGA model for the average horizontal component of peak ground motion and response spectra // Earthquake Spectra. 2014. Vol. 30. No. 3. P. 1117‒1153.
  42. Cornell C.A. Engineering seismic risk analysis // Bull. Seism. Soc. Am. 1968. Vol. 58. P. 1583‒1606.
  43. Hanks T. C., Bakun W. H. M-logA observations for recent large earthquakes // Bull. Seism. Soc. Am. 2008. Vol. 98. No. 1. P. 490–494. doi: 10.1785/0120070174
  44. Ibragimov R.S., Ibragimova T.L., Mirzaev M.A., Ashurov S.H. Comparison of seismic hazard assessments obtained within the probabilistic and probabilistic-deterministic approaches for the territory of Uzbekistan // Seism. Instruments. 2022. Vol. 58. No. S1. P.21‒35. doi: 10.3103/S0747923922070040
  45. Kanamori H., Anderson D.L. Amplitude of the earth’s free oscillations and long-period characteristics of the earthquake source // J Geophys Res. 1975. Vol. 80. No. 8. P. 1075‒1078. doi: 10.1029/JB080i008p01075
  46. Knopoff L., Gardner J. Is the sequence of earthquakes in Southern California with aftershocks removed poissonian? // Bull. Seism. Soc. Am. 1974. Vol. 64. No. 5. P.1363‒1367.
  47. Kovesligethy R. Seismischer Starkegral und Intensität der Beben. // Gerlands Beiträge zur Geophysik. 1907. Vol. 8. P. 22–29.
  48. Leonard M. Earthquake Fault scaling: Self-consistent relating of rupture length, width, average displacement, and moment release // Bull. Seism. Soc. Am. 2010. Vol. 100. Is. 5A. P. 1971‒1988. doi: 10.1785/0120090189
  49. Leonard M. Self-consistent earthquake fault-scaling relations: update and extension to stable conti- nental strike-slip faults // Bull. Seism. Soc. Am. 2014. Vol. 104. Is. 6. P. 2953–2965.
  50. McGuire, R. K. Seismic Hazard and Risk Analysis. ‒ Ed.by M.S. Agbabian, (EERI Publ., Earthquake Engineer. Res. Inst., Oakland, California, USA. 2004), 240 p.
  51. Mikhailova N.N., Mukambayev A. S., Aristova I. L., Kulakova G., Ullah S, Pilz M., Bindi B. Central Asia earthquake catalogue from ancient time to 2009 // Ann. Geophys. 2015. Vol. 58. No. 1. Art. S0102. doi: 10.4401/ag-6681
  52. Nowroozi A. Empirical relations between magnitude and fault parameters for earthquake in Iran // Bull. Seism. Soc. Am. 1985. Vol. 75. No. 5. Р. 1327‒1338.
  53. Ordaz M., Aguilar A., Arboleda J. CRISIS2007. ‒ Program for Computing Seismic Hazard. ‒(Institute of Engineering UNAM, Mexico, 2007), URL: www.iingen.unam.mx (Accessed March 2016).
  54. Poggi V., Silacheva N., Ischuk A., Ibragimov R., Ismailov V., Abdrakhmatov K., Kobuliev Z., Karayev J., Parolai S., Bazzurro P. Development of an improved PSHA model for Central Asia. ‒ In: Proc. 3rd Europ. Conf. on Earthquake Engineering and Seismology (ECEES) Sept. 4-9 2022, Bucharest, Romania. P. 3900‒3905.
  55. Rautian T.G., Khalturin V.I., Fujita K., Mackey K.G., Kendall A.D. Origins and methodology of the Russian energy K-class system and its relationship to magnitude scales // Seism. Res. Lett. 2007. Vol. 78. No. 6. P. 579–590.
  56. Rebetsky Yu.L., Ibragimova T.L., Ibragimov R.S., Mirzaev M.A. Stress state of Uzbekistan’s seismically active areas // Seism. Instruments. 2020. Vol. 56. P. 679–700. Doi: https://doi.org/10.3103/S0747923920060079.
  57. Scherbaum F., Cotton F., Smit P. On the use of response spectral-reference data for the selection of ground-motion models for seismic hazard analysis: The case of rock motion // Bull. Seism. Soc. Am. 2004. Vol. 94. No. 6. P. 341‒348.
  58. Scherbaum F., Delavaud E., Riggelsen, C. Model selection in seismic hazard analysis: An information-theoretic perspective // Bull. Seism. Soc. Am. 2009. Vol. 99. P. 3234‒3247.
  59. Shebalin N.V. Macroseismic data as information on source parameters of large earthquakes // Phys. Earth and Planet. Interiors. 1972. Vol. 6. No. 4. P. 316–323. Doi: https://doi.org/10.1016/0031-9201(72)90016-7.
  60. Ullah Sh., Bindi D., Pilz M., Danciu L., Weatherill G., Zuccolo E., Ischuk A., Mikhailova N., Abdrakhmatov K., Parolai S. Probabilistic seismic hazard assessment for Central Asia // Ann. Geophys. 2015. Vol.58. Spec. Is. 1. Art. S0103. doi: 10.4401/ag-6687.
  61. Ulomov V.I. Seismic hazard of Northern Eurasia // Ann. Geophys. 1999. Vol. 42. No. 6. P. 1023–1038. Doi: https://doi.org/10.4401/ag-3785
  62. Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area and surface displacement // Bull. Seism. Soc. Am. 1994. Vol. 84. No. 4. P. 974‒1002.
  63. Youngs R.R., Coppersmith K.J. Implications of fault slip rates and earthquake recurrence models to probabilistic seismic hazard estimates // Bull. Seism. Soc. Am. 1985. Vol. 75. P. 939–964.
  64. Catalog of Earthquakes in Uzbekistan and Adjacent Territories, http://smrm.uz/jamlanma (Accessed May 1, 2024).
  65. GMPE, https://docs.gempa.de/sigma/current/base/sigma-gmpes.html (Accessed May 1, 2024).
  66. GMPE, http://www.gmpe.org.uk/ (Accessed May 1, 2024).
  67. AFEAD, http://neotec.ginras.ru/index/mapbox/database_map.html (Accessed May 5, 2022).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Location of the study area in the general structure of the High Asia region (according to [17], with additions).

下载 (937KB)
3. Fig. 2. Active faults of Central and Southern Uzbekistan and epicenters of strong earthquakes with magnitude M≥4.9.

下载 (480KB)
4. Fig. 3. (a) Map of epicenters of earthquakes in the study area (from data [1, 64]); (b)-(d) histograms of distribution of representative earthquakes of the catalog by depth (b) - earthquakes with magnitude M≤5.0; (c) - earthquakes with magnitude M≥5.0; (d) - frequency diagram of earthquakes of different energy levels

下载 (1MB)
5. Fig. 4. Time interval of representativeness of earthquakes of different magnitudes (Mw) (from data [31]).

下载 (320KB)
6. Fig. 5. Calculated models of active crustal faults (according to [7, 67]).

下载 (470KB)
7. Fig. 6. Computational model of sources in the form of seismogenic zones for the territory of Central and Southern Uzbekistan.

下载 (460KB)
8. Fig. 7. Computational model of area sources.

下载 (393KB)
9. Fig. 8. Maps-schemes of detailed seismic zoning of the territory of Central and Southern Uzbekistan in points of MSK-64 macroseismic scale for different probabilities of not exceeding the level of seismic impacts within 50 years

下载 (369KB)
10. Fig. 9. Seismic hazard curves in macroseismic intensity indices for the cities of Gulistan, Jizzak, Samarkand, Karshi, Termez in Central and Southern Uzbekistan.

下载 (283KB)
11. Fig. 10. Seismic hazard curves of the cities of Central and Southern Uzbekistan in the values of the values of maximum accelerations of ground vibrations by seismic properties.

下载 (445KB)

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».