Доктор геолого-минералогических наук А. А. НИКОНОВ, Объединенный институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН

Труды по сейсмологии обычно сопровождают соответствующими картами - от локальных, посвященных отдельным событиям, до обобщающих региональных и всемирных, на основе которых осуществляют долговременный прогноз землетрясений. Наиболее распространенные и общественно востребованные из них оценивают реальную опасность и показывают районы, где можно ожидать подземные удары той или иной силы. Такие исследования имеют в России давние традиции.

Воссоздать и проанализировать первые шаги на долгом пути российской сейсмической картографии не просто поучительно, но и показательно с точки зрения зарождения новых подходов и принципов изображения столь сложного и практически важного явления, как землетрясение. Тем более, что эти карты, хотя и появившиеся позже западноевропейских, на определенном этапе, с конца XIX в., оказались более совершенными и перспективными. Но об этом почти ничего не знают не только за границей, но даже в нашем Отечестве.

На территории Российской империи впервые было изображено Араратское землетрясение 20 июня 1840 г. в Армении. Автор карты немецкий геолог, почетный член Петербургской АН Г. Абих, использовав сведения из известных ему источников и собственные наблюдения, отобразил области разной интенсивности подземных толчков в виде овалов разного размера, а также попытался показать направления ударов и "линии сотрясения" (направления осей изолиний сотрясений разной степени).

А в 1862 г. он графически отобразил сейсмические разрушения 1859 г. в Кавказском регионе - Эр-

стр. 57

Карта Эрзерумского землетрясения 1859 г. Составлена Г. Абихом, 1862 г.

зерумского и Шемахинского, показав несколько овальных зон, внешняя из которых оконтуривает "область распространения" (т.е. ощутимости) землетрясений, а все вместе отметили "направление сейсмических ударов". Эти картографические элементы впоследствии стали обычными.

Начиная с последней четверти XIX в. подобные карты стали сопровождать описание последствий сильных землетрясений, происходивших в стране, чаще всего являясь приложением к статьям и книгам. Таковы обстоятельные публикации В. Н. Вебера (1903), А. В. Вознесенского (1905). Подобная тенденция продолжалась и позже.

Очень важный этап сейсмического районирования начался с монографии И. В. Мушкетова о разрушительном Верненском землетрясении 1887 г. (Северный Тянь-Шань), изданной в 1890 г. Она была иллюстрирована двумя картами. На первой, рельефной, в масштабе 1:420 000 показаны: территория, обозначенная как "эпицентр" и контур плейстосейстовой области, т.е. зоны разрушений; цветным значком отмечены нарушения горных склонов. На другой, мелкомасштабной, вдобавок нанесены пункты "отчетливого проявления землетрясения", область распространения толчков и подземного гула. В сущности, это прообраз раздельного представления карт ближней и дальней зон в разных масштабах. Правда, не показаны пункты наблюдения над сотрясениями с градацией по степени воздействия. Не был полно представлен обильный, собранный автором материал.

Новаторской для начала XX в. стала карта Ахалкалакского землетрясения 1899 г. на Кавказе (И. В. Мушкетов, 1903), где, хотя и схематично, показаны зоны сотрясений в баллах (от 9 до 2), отчетливо вырисовывая несовпадение меридионального простирания изосейст высших значений и субширотного - низких.

Помимо карт единичных событий составляли и сводные - для отдельных районов России. Так, А. П. Орлов на карте окрестностей озера Байкал (1876) показал области полутора десятков землетрясений за 1769 - 1871 гг. В дальнейшем она и составленная им же для Кавказа, вошли в книгу

стр. 58

И. В. Мушкетова "Физическая геология" (1887, 1899), впрочем, без указания авторства. Подобные графические работы выполнял и И. В. Мушкетов для Кавказа и Средней Азии (1887,1890,1899), в частности, контурами сглаженной овальной формы он изобразил уже отмеченные выше 10 катастроф на Северном Тянь-Шане, а в 1897 г. опубликовал подобную карту Закаспия (западной части русского Туркестана). А работу В. Н. Вебера от 1903 г. - для области Шемахинских землетрясений на Кавказе - позже воспроизводили за рубежом как пример тектонически обусловленных "сейсмических линий" (Montessus de Ballore, 1924).

В упомянутой "Физической геологии" (т. 1) автор привел "Сейсмическую карту России", на которой цветом выделены "площади наиболее частых и сильных землетрясений" и территории, "где определены эпицентры сильнейших землетрясений". К первой группе отнесены Финляндия, все Северное Причерноморье и Северный Кавказ, Центральный Урал, широкая полоса "Киргизских степей", Томской губернии, гор Средней

стр. 59

Сибири, Дальнего Востока и Охотоморья. Во вторую группу попали горные области Кавказа, Хорасанские горы (Северный Иран), Тянь-Шань и Памир, Кузнецкий Алатау и Камчатка.

Таким образом, в конце XIX в. основные опасные провинции на обширнейшем пространстве Отечества были выявлены, хотя контуры этих территорий и градации интенсивности в дальнейшем существенно уточнялись. Именно тогда в нашей стране была заложена основа сейсмического районирования, неуклонно развивавшегося затем более столетия.

Значимое для своего времени достижение - составленная А. П. Орловым и дополненная И. В. Мушкетовым "Карта распространения землетрясений в России с пограничными областями". Она сопровождала выпущенный в 1893 г. базовый "Каталог землетрясений Российской империи" (Мушкетов, Орлов). На ней в масштабе 1:25 000 000 показаны зоны, где ощущались подземные удары, в виде замкнутых контуров, а также эпицентральные области, находящиеся внутри первых. Были учтены десятки значительных событий. По-видимому, этот труд явился первым в Европе опытом такого представления обширной территории.

Несомненно, к прогрессивным надо отнести более поздние работы, показывающие фактические макросейсмические наблюдения, в первую очередь карты разрушительных землетрясений 1902 г.: Андижанского в Средней Азии и Шемахинского на Кавказе. Так,

стр. 60

Карта Шемахинского землетрясения 1902 г. (1903 г.).

составленная группой авторов "Карта плейстосейстовой области Андижанского землетрясения..." масштаба 1:210 000 (Ф. Н. Чернышов и др., 1910) содержала 240 пунктов с указанием (специальными значками) интенсивности сейсмических ударов. Она охватывала большую площадь в Ферганской долине в пределах зоны от 9 до 6 баллов. Особенность данного труда состоит в том, что создатели стремились максимально отразить наблюдавшиеся реальные различия в степени сотрясений по площади. Поэтому все основные изолинии 6 градаций оказались причудливо искривленными, далекими от идеализированной овальной формы. Появились также замкнутые изолинии высокой градации внутри полей низкой.

Аналогичные черты находим и на карте Шемахинского землетрясения, составленной в том же масштабе В. Н. Вебером. Он пошел дальше: показал 7 градаций степени воздействия на постройки, всего 130 точек различного цвета, отметил направления сотрясений (раздельно по опросам и разрушениям) и места нарушений в фунте, оконтурил участки сильных ударов и даже нанес изолинии былых сильных толчков 1859 г. в Шемахе. На основании этих сведений обобщенный вариант карты данного землетрясения опубликовал К. И. Богданович (1903). Он представил генерализованные изолинии сотрясений 9 - 5 баллов без указания конкретных пунктов наблюдении, но зато отметил положение и направление возникших на поверхности земли трещин.

стр. 61

В начале XX в. российские ученые начали составлять подобные карты не только для Кавказа и Средней Азии, но и для Байкальской области. В частности, таковые были выполнены по материалам Кузнецкого землетрясения 1898 г. (И. Толмачев, 1902), а также Байкальского 1903 г. и опубликованы вместе с первичными данными и общими выводами (1904). Были отмечены 146 пунктов наблюдений в обширной зоне ощущаемости, приведены 4 градации балльности по существовавшей в то время шкале Росси-Фореля, а также проведены соответствующие изолинии, что дало выразительную картину неравномерного распределения силы сотрясений в разные стороны от эпицентра.

На карте другого грозного события 12 марта 1903 г. на юге Сибири (Томская губерния) на географической основе показано распределение пунктов наблюдений с указанием балльности. Подобные материалы, но менее подробные (из-за удаленности и обширности потрясенной области) представлены А. В. Вознесенским (1906) для Танну-Ольского подземного удара 1905 г. в Монголии. В тексте приведены важные сведения о порожденных сильными толчками крупных тектонических разрывах, час-

стр. 62

тично отмеченных на карте близ эпицентра (1906).

Прямых соотношений с геологическим строением малоизученных областей в то время авторы не могли дать. Однако попытки проанализировать характер макросейсмического поля предпринимали. Несомненно, тогда же отечественные специалисты работали с учетом выработанных в Европе принципов, а иногда шли дальше западных коллег. На ряде составленных в России в начале XX в. подобных карт мы находим уже главные необходимые элементы макросейсмической характеристики событий, которые требуются и в настоящее время.

Вместе с тем было бы неправильно переоценивать значение (утилитарность) сейсмических карт того периода для практических целей. Любые из них, даже самые совершенные, теперь можно и нужно пересматривать и составлять заново, что и осуществляют столетие спустя, например, для упомянутых землетрясений 1899 и 1902 гг. - Р. Э. Татевосян и др. (1997); А. А. Никонов (2003). Причем недостаточно только перевести значения балльности из прежней шкалы в одну из современных. Изменились требования и возможности максимально полного

стр. 63

сбора исходного (первичного) материала, способы его критического анализа, критерии и строгость оценок интенсивности (в отдельном пункте и осредненно), подходы к картографированию макросейсмического поля, не говоря уже о вопросах связи с геологическим строением и геодинамической интерпретацией очаговых зон. Все это ведет чаще всего к нецелесообразности, а подчас и к невозможности использовать прежние карты исторических землетрясений без критического пересмотра. Однако совершенно ясно, что без собранных и представленных графически материалов прежних лет никакие современные исследования, особенно региональные, не могут считаться полноценными и исчерпывающими.

В общем, во второй половине XIX в. на русских сейсмических картах показывали в основном так называемые "области распространения" сотрясений, т.е. некоторые достаточно условные контуры затронутых ощутимыми подземными ударами территорий, обычно с выделением эпицентров. С рубежа XIX-XX вв. для отдельных событий стали приводить фактический наблюдательный материал, в первую очередь интенсивность землетрясений в пунктах наблюдений, а также обобщение в виде оконтуривающих линий - изосейст. А в СССР уже в середине прошлого столетия карты общего сейсмического районирования обрели статус государственных документов, в соответствии с которыми должно осуществляться любое крупное строительство*.

Каковы же основные черты отечественных сейсмических карт рассматриваемого периода?

Прежде всего почти все сильные и особенно разрушительные землетрясения на юге страны и вблизи ее границ изучали, составляя карты наблюдавшихся последствий этих событий. Но толчки средней и слабой силы не изучали и не фиксировали.

Вместе с тем в течение короткого периода (1870 - 1905 гг.) произошел переход от довольно примитивных схем в виде ограничивающих овальных линий (хотя в текстах представляли более полный мате-

* См.: В. И. Уломов. Сейсмическая опасность на территории России. - Наука в России, 2001, N6 (прим. ред.).

стр. 64

риал) к изображению конкретных сведений в отдельных пунктах. Кроме того, были нанесены важные дополнительные характеристики, в частности направление распространения сейсмических волн, поверхностные нарушения, иногда и другие показатели.

Наконец, геолого-структурные характеристики потрясенных областей хотя и исследовали, но их на картах не показывали, как правило, из-за слабой геологической изученности удаленных, окраинных районов.

...В начале XX в. лучшие сейсмические карты уже давали более-менее адекватное (даже с точки зрения современных требований) представление о таких характеристиках макросейсмического поля, как положение эпицентра; размеры и ориентировка области наибольших разрушений; зоны разной силы сотрясений в терминах принятой в Европе шкалы интенсивности; характер затухания колебании в ближней (к эпицентру) и средней зонах. В ряде случаев указаны геологическая обстановка и особенности очагов индивидуальных событий.

Можно отметить два существенных отличия российских карт начала XX в. от изданных в те же годы в Западной и Центральной Европе.

Во-первых, их выполняли, как правило, на топографической основе значительно более крупного масштаба (1:210 000 против 1:500 000, 1:1 500 000 в Европе), и поэтому они содержали гораздо больше информации. Однако геологическое строение отечественные карты, в отличие от западноевропейских, обычно не отражали. Вместо этого чаще обозначали сопутствовавшие конкретному землетрясению или порожденные им поверхностные явления (например, трещины и другие нарушения), что в дальнейшем оказалось принципиально важным.

Во-вторых, карты наших исследователей давали много конкретного материала в виде "пункт-балл" (интенсивность в тогдашней шкале, обычно Росси-Фореля) и общую картину в форме изосейст, а западноевропейские показывали лишь относительные градации интенсивности. Эти новации в последующем стали общепринятыми.

Конечно, современные сводные карты сейсмического районирования далеко ушли от первоначальных. Вместо "статистических", т.е. констатирующих уже произошедшие проявления подземных ударов на определенной территории (в том числе и для страны в целом), они превратились в аналитические, оценочные, в какой-то степени прогнозные. Поэтому и принимаются в качестве официальных документов.

Несколько иная ситуация для картирования отдельных событий (прежде - только выдающихся по силе, а теперь - почти каждого ощутимого). До сих пор сохраняют свое значение заложенные в начале XX в. соответствующие принципы: полнота покрытия затронутой сотрясениями области точками наблюдения, обязательный показ исходных данных, отражение порожденных землетрясением геологических деформаций и нарушений рельефа, фиксация направлений прихода (распространения) сейсмических и звуковых волн...

Практиковавшаяся какое-то время при бурном развитии инструментальной сейсмологии недооценка данных прямых наблюдений привела к утере очень важной, невосполнимой иными способами информации. В этом аспекте, а также при возрастающем значении исторических сведений усилия отечественных специалистов по обозначению на картах (и в текстовом виде) визуальных сейсмических наблюдений ничуть не потеряли своей ценности.

Постоянный адрес данной публикации: