Для территории Тянь-Шаня дана оценка общих согласованных направлений главных осей горизонтальной деформации и их отличий по районам на основе методов GPS и сейсмотектонических деформаций (СТД) до глубины 25 км за 1997-2019 гг. (2021г.)

  По сетке интерполяции 0.2°≈18.5км (39-44° с.ш., 70-79° в.д.) выделено 5 районов с представительностью 11-80 сравнительных пар данных по GPS и СТД методам на район. Большая доля деформации для обоих методов представлена укорочением, которое в среднем по всем данным сравнения в приповерхностной части земной коры (GPS) имеет азимут 343.1° и на глубине 5-25 км (СТД) – 342.8°. По отдельным районам средние направления осей укорочения 2-х методов варьируют в диапазоне азимутов 330-358°. Максимальное расхождение средних направлений осей укорочения для GPS и СТД методов отмечается в районе Чуйской впадины 11°, в других районах отклонения осей не превышают 4°. 

Рисунок. СТД для глубины 5-25 км (голубые стрелки – ось укорочения, малиновые – удлинения) и скорости современной горизонтальной приповерхностной деформации земной коры по данным GPS (красные – укорочение, синие – удлинение). Прямоугольные районы (количество пар СТД и GPS данных): Ч – Чуйский, И – Иссык-кульский, Н – Нарынский, А – Алайский и Т – Таримский. Стрелки в кругах и градусы – средние направления укоренения для районов по СТД и GPS методам.

  По комплексу геолого-сейсмологических данных на северном склоне Киргизского хребта (Тянь-Шань, междуречье Сокулук – Кегеты) выделен район с повышенными значениями признаков сейсмической опасности (2020г).

  По данным сети KNET за 1994-2019 гг. фиксации землетрясений K>6 в отмеченном районе на каждую ячейку по долготе и широте 0.25°×0.25° приходится до 360 событий, что в 2-10 раз превышает плотность событий в ячейках окружения. Здесь же отмечается высокая плотность разломов с повышенными значениями нормированных кулоновых напряжений и высокой вероятностью их реактивации. Для этих разломов по геолого-геодезическим данным отмечается сдвиго-взбросовая кинематика и нагнетание вещества, что подтверждается решениями фокальных механизмов. В сравнении с окружающим пространством, здесь отсутствуют землетрясения со значимыми показателями сброса напряжений, что также свидетельствует о повышенном уровне сейсмической опасности для выделенного района.

Рисунок. Районирование разломов по величине нормированных кулоновых напряжений [Ребецкий, Кузиков, 2016] на фоне распределения количества землетрясений (1994–2019) по ячейкам ≈20×28 км кв. (0.25°×0.25°). Синим цветом отмечены фокальные механизмы землетрясений с K ≥ 10, красным цветом – положение землетрясений со сбросом напряжения Δσ ≥ 10 МПа. Розовый прямоугольник – сейсмически опасный район (≈64×30 км кв.).

  В предгорьях Северного Тянь-Шаня, южнее г. Бишкек, по данным GPS выделены зоны повышенных значений скорости деформации земной коры, эти зоны располагаются на сегментах активных разломов (2019г).

  На основе данных многолетних измерений пунктов Бишкекской локальной GPS сети построено усредненное тензорное поле скорости горизонтальной деформации. В большинстве точек расчёта главные оси укорочения имеют меридиональное направление и значения порядка 10^-7 год^-1. Максимумы укорочения сопровождаются поворотом простирания осей в северо-восточном направлении до 25°, и увеличением значений на перпендикулярных осях удлинения. Совпадение таких зон повешенных деформаций с трассами активных разрывов предполагает наличие сегментированных левосторонних сдвигов на общем фоне взбросовых движений, и возможность накопления напряжений с последующей их разрядкой через землетрясения.

Рисунок. Усредненное тензорное поле скорости горизонтальной деформации на основе данных многолетних измерений пунктов Бишкекской локальной GPS сети (синие ромбики). Красные стрелки – главные оси укорочения, синие стрелки – оси удлинения. Коричневые линии – активные разломы.

  На геодезических площадках Бишкекского геодинамического полигона (Северный Тянь-Шань) вдоль зоны активного разлома выявлены 4 вида импульсных деформационных событий по данным линейно-угловых измерений (2018г).

  Еженедельные измерения 44 длин базовых линий (БЛ) на 3 геодезических площадках, разнесенных на 5–13 км вдоль зоны активного разлома, выявили наличие упругих деформационных событий (10^-4÷10^-5) с вариациями длин от первых мм до 4 см: 1) изотропные в плане короткопериодные (6–7 дней) синхронные максимальные удлинения всех БЛ на всех площадках; 2) удлинения БЛ северного направления и укорочения БЛ восточного направления в течение 3–4 месяцев: для всех направлений экстремумы изменения длин БЛ смещены к концу события, в широтном направлении происходит запаздывание событий на 1 – 3 недели; 3) удлинения БЛ по северному направлению и незначительные удлинения БЛ по восточному направлению в течение 4–5 месяцев: по всем направлениям экстремумы изменения длин БЛ смещены к началу событий; 4) изменение длин на отдельных базовых линиях только в одном из направлений в плане. 

Рисунок. Вариации длин самых коротких и взаимно перпендикулярных (С–Ю и В–З) БЛ площадки Алмалы по данным линейно-угловых измерений с отражением основных видов импульсных деформационных событий.

  На территории Бишкекского геодинамического полигона (Северный Тянь-Шань) зафиксирована пространственная и временная связь между проявлением местных землетрясений и вариациями деформационной обстановки земной коры (2017г).

  Результаты линейно-угловых и GPS наблюдений в сопоставлении с сейсмичностью и механизмами очагов, позволили оценить геодинамическую обстановку в период местного землетрясения 10 энергетического класса. За несколько суток до землетрясения по данным GPS отмечено опускание в этом районе земной поверхности с амплитудой до 20 мм. В период за 5 дней до и 2 дня после события по светодальномерным измерениям в ~2 км от очага землетрясения отмечено увеличение в среднем на 8 мм длин линий, пересекающих Шамсинский разлом. Такое увеличение ширины разлома соответствует вариации действующих в районе разлома тектонических напряжений ~7 МПа.

Рисунок. Схема исследуемой территории с указанием местоположения площадок (пункты и их номера) линейно-угловых наблюдений Полигон, Кентор и Алмалы (1), пунктов GPS измерений IATA, IAT3, POL2, CHUM (2), станции зондирования методом становлением поля в дальней зоне (3), фокальный механизм очага землетрясения (4). Линии – активные разломы.