Выявление связей линеаментов космических снимков и эпицентров землетрясений в пределах Байкальской рифтовой зоны

Прогноз землетрясений остаётся одной из наиболее сложных проблем в науках о Земле. В связи с этим в настоящее время активно разрабатываются подходы, основанные, в частности, на интерпретации материалов космических съёмок. Одним из перспективных направлений исследований является изучение систем линеаментов, выделяемых на космических снимках и в физических полях. Установлено, что на большей части поверхности Земли наиболее чётко выделяются две ортогональные системы линеаментов с азимутами простирания, близкими к 0º–90º, и 45º–135º.

В соответствии с современными представлениями о сейсмических процессах, высокие тектонические напряжения, вызывающие землетрясения, обычно концентрируются в местах пересечения или излома линейных границ, разделяющих блоки земной коры [1, 2]. Как следствие, эпицентры землетрясений не рассеяны хаотично, а приурочены к линеаментам и участкам их сочленений.

Исследования, проведенные авторами в пределах сейсмоактивной территории Байкальской рифтовой зоны, размером 1400км х 985км, где с 2000-го года произошло 75 землетрясений с магнитудой выше 2-х, позволили установить ряд ранее неизвестных закономерностей.

Последовательность этапов работы сводилась к следующему. В начале в интерактивном режиме в среде ГИС РАПИД [3] на космоснимках Google (источник – сцены Landsat) было выделено 974 линейных элемента. Анализ карт концентрации линеаментов отдельных направлений подтвердили тот факт, что эпицентры тяготеют к участкам повышенной концентрации линеаментов с азимутами 0±12.5º, 45±12.5º, 90±12.5º и 135±12.5º. Однако суммарная площадь таких участков оказалась значительно больше площади известных сейсмоопасных зон, что свидетельствует о неоднозначных связях эпицентров землетрясений с линеаментами данных направлений. Дальнейшие исследования показали, что не меньший интерес представляют зоны линеаментов, ориентированных вне указанных азимутов. Поэтому вся совокупность линеаментов была разделена на 2 группы: первая включала линеаменты с азимутами 0±12.5º, 45±12.5º, 90±12.5º и 135±12.5º; во вторую вошли линеаменты с азимутами 22.5±12.5º, 67.5±12.5º, 112.5±12.5º, 157.5±12.5º. В первой группе оказалось 783 объекта (80.4% от общего количества), во второй – 191 (19.6%). Несмотря на то, что объём второй группы значительно меньше объёма первой, именно в зонах концентрации линеаментов второй группы локализуется подавляющее большинство эпицентров (66 из 75-ти). При этом линеаменты этой группы практически отсутствуют вне сейсмоопасных зон.

Был установлен и другой интересный факт, – эпицентры землетрясений в большей степени тяготеют не к собственно линеаментам, а к точкам их разрывов и изломов.

Возможно, это объясняется влиянием интенсивных горизонтальных движений на активных участках рифтовой зоны, что приводит к изменению первоначальной ориентации линеаментов и их фрагментации.

Предварительные исследования, проведённые в пределах Восточно-Африканской рифтовой долины, подтвердили существование указанных закономерностей.