Геология и Геофизика Юга России

2221-3198

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук"

1304

10.46698/e0666-8690-8412-z

Геофизика

Активная тектоника Даргавской и Фиагдонской котловин в Северной Осетии

Овсюченко

А.Н.

ovs@ifz.ruЕдемский

Е.Д.

Корженков

А.М.

Заалишвили

В.Б.

Ларьков

А.С.

Аверин

А.А.

Бутанаев

Ю.В.

Кошевой

Н.Г.

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Россия, 123995, г. Москва, ул. Б. Грузинская, 10, стр. 1; Геофизический институт Владикавказского научного центра РАН, Россия, 362002, г. Владикавказ, ул. Маркова, 93аИнститут земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Россия, 108840, г. Москва, г. Троицк, Калужское шоссе, 4Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Россия, 123995, г. Москва, ул. Б. Грузинская, 10, стр. 1Геофизический институт Владикавказского научного центра РАН, Россия, 362002, г. Владикавказ, ул. Маркова, 93а; Центральный научно-исследовательский и проектный институт Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации, Россия, 119331, г. Москва, пр. Вернадского, 29Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Россия, 667007, г. Кызыл, ул. Интернациональная, 117а

30122025

47896

2025

Геология и геофизика Юга России

Актуальность работы определяется назревшей необходимостью разработки принципиально новой сейсмотектонической модели Большого Кавказа, в содержание которой, помимо пространственных параметров и сейсмического потенциала зон возможных очагов землетрясений, должны войти повторяемость землетрясений с Ммакс и кинематика прогнозных смещений в очаге на основе прямых данных. Цель работы заключается в детальном изучении очаговых зон сильных землетрясений Северо-Юрской депрессии. Методы исследования: методы палео-, археосейсмологии, георадарное профилирование, сориентированные на получение конкретных параметров очагов палео- и исторических землетрясений. Эти методы позволяют подойти к проблеме реконструкции долговременного сейсмического режима на основе прямых данных о возрасте и масштабах проявления конкретных сейсмических событий за представительный интервал времени. Результаты работы. Собраны прямые данные о пространственном положении, возрасте, кинематике и величине сейсмотектонических подвижек по молодым тектоническим разрывам Даргавской и Фиагдонской котловин, которые представляют собой первичный материал для построения сейсмотектонической модели Северо-Юрской депрессии, как крупнейшей сейсмогенерирующей структуры. Тесная взаимосвязь древних селений с активными разломами позволяет использовать их в качестве надежных маркеров для определения возраста и величины молодых одноактных смещений. Установлена разломная природа обрыва Скалистого хребта. В пределах Даргавской и Фиагдонской котловин продольные разрывы образуют три основных системы с разной кинематикой смещений. По данным о параметрах сейсмотектонических подвижек по отдельным разрывам, в историческое время здесь происходили сильные землетрясения с М=6.5–6.8 (Средняя и Южная системы) и М=6.8–7.2 (Северная). Интервал повторяемости сильных землетрясений по разным данным составляет 250–500 лет. Определенная прямыми методами доминирующая правосторонняя взбрососдвиговая кинематика смещений для разломных систем Северо-Юрской депрессии соответствует сейсмологическим и геодезическим данным.

Greater CaucasusNorthern Ossetiaseismic hazard assessmentactive faultspaleoseismologyarcheoseismology

Большой КавказСеверная Осетияоценка сейсмической опасностиактивные разломыпалеосейсмологияархеосейсмология

Введение В широкой полосе между высокогорьем Большого Кавказа и Предкавказским передовым прогибом в позднем плиоцене оформились чешуйчато-надвиговая моноклиналь Северного крыла и, расположенная к югу от него, Северо-Юрская депрессия [Милановский, 1968]. По данным спутниковой геодезии скорость со- временного горизонтального сокращения здесь составляет 1‒2 мм/год [Милюков и др., 2018]. При этом на инструментальном этапе сейсмологических наблюдений эта активная тектоническая структура проявила умеренный уровень сейсмической активности [Рогожин и др., 2014; Vorobieva et al., 2023]. Однако, о более сильных землетрясениях, неоднократно происходивших здесь на протяжении голоцена, сви- детельствуют результаты палео-, архео- и историко-сейсмологических исследова- ний [Никитин и др., 1993; Рогожин и др., 2005; 2014; Корженков и др., 2023; 2025; Овсюченко и др., 2024]. В последние годы нами проводятся детальные исследования активных тектони- ческих структур, направленные на разработку детальной сейсмотектонической мо- дели Большого Кавказа в целях оценки сейсмической опасности. Общепризнанно, что землетрясение представляет собой результат импульсного смещения участков земной коры по активному разлому, поэтому каркас сейсмотектонической модели образуют активные тектонические структуры. Статья посвящена результатам де- тальных исследований активных тектонических структур Даргавской и Фиагдон- ской котловин в Северной Осетии. Методы исследований Определение активных разломов, как структур, по которым происходили тек- тонические смещения на протяжении позднего плейстоцена – голоцена, т.е. по- следних 100‒130 тыс. лет [Trifonov, 2004], предопределяет методические прин- ципы их исследования – выявление и детальное изучение деформаций форм ре- льефа и отложений соответствующего возраста. Наиболее предпочтительными для детальных исследований являются поверхности накопления слоистых позд- неплейстоцен-голоценовых отложений, маркирующих собой опорные уровни, используемые для возрастной привязки деформаций. В целях изучения активной тектоники также исследуются разнообразные молодые формы рельефа. Исполь- зование геоморфологических методов в таких исследованиях выполнено в рус- ле структурно-геоморфологического подхода или тектонической геоморфологии [Флоренсов, 1978; Burbank, Anderson, 2012]. Полевые исследования проводи- лись с использованием палеосейсмологического подхода. Основная задача – вы- явление и прослеживание одноактных и одновозрастных сейсмотектонических уступов, рвов и валов в разновозрастных формах рельефа, включая проходку горных выработок для изучения нарушений в молодых отложениях [Солоненко, 1973; McCalpin, 2009]. По отношению к сейсмическому очагу такие нарушения являются первичными, т.е. представляют собой выход очага землетрясения на поверхность. Поэтому исследования были нацелены на определение величины и кинематики одноактной подвижки, которые напрямую связаны с магнитудой землетрясения [Wells, Coppersmith, 1994 и др.]. Кроме молодых форм рельефа и отложений важными хронологическими маркерами являются разнообразные па- мятники человеческой деятельности, позволяющие выявлять и датировать самые молодые тектонические деформации. Разрезы молодых отложений на всех выявленных активных разломах изуче- ны методом георадарного профилирования, георадаром повышенной мощности «ЛОЗА-В» [Berkut et al., 2017], который применяется для решения различных задач в области геологии, археологии, мерзлотоведения и т.д. Амплитуда зондирующего импульса составляет 5 кВ, а ширина импульса 7–10 нс. Антенна с центральной частотой 50 МГц способна обеспечивать глубину зондирования порядка 20–25 м при разрешающей способности ~ 0.5 м. Обработка георадарных данных включала в себя подбор коэффициента усиления сигнала, применение полосовой фильтрации сигнала и функции усреднения, а также отображение результатов в виде функции амплитуды или производной волновой формы принятого сигнала. Для преобразо- вания георадарных разрезов из временного масштаба в масштаб глубин и оценки глубины залегания отдельных элементов разреза, применена усредненная скорость распространения электромагнитной волны V = 0.12 м/нс, которая получена мето- дом общей глубинной точки, а также в результате анализа георадарных профилей, отражений зондирующего импульса от локальных объектов. При анализе и лока- лизации разрывов в молодых отложениях использованы такие основные признаки, как: разрывы осей синфазности с их смещением или изменением угла наклона; об- разование дифрагированных волн по линии разрыва; формирование локальных зон профиля с изменением волновой текстуры отражений по линии разрыва [Едемский, Прокопович, 2024]. Результаты исследований В днище и бортах Даргавской и Фиагдонской котловин прослежены зоны пря- молинейных уступов, валов и ложбин, имеющих разное простирание и кинематику смещений, которые можно объединить в 4 основные системы: Северную, Сред- нюю, Южную и Субмеридиональную (рис. 1). Первые три ветви вытянуты вдоль простирания основных морфоструктур – Скалистого хр. и Северо-Юрской депрес- сии. 4-я ветвь (Субмеридиональная) имеет поперечную ориентировку и вытянута на коротком отрезке вдоль правого борта долины р. Гизельдон. <img width="502" height="354" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_115.jpg" /> Рис. 1. Схема активных разломов Даргавской и Фиагдонской котловин. 1, 2 – сейсмотектонические разрывы, изученные в молодых отложениях, формах рельефа и архитектурных памятниках древности (1 – сдвиги; 2 – взбросо-сдвиги, бергштрихи указывают направление падения сместителя); 3 – активные разрывы по структурно-геоморфологическим и дистанционным данным; 4 – направление горизонтального смещения по разрывам; 5 – изученные древние поселения со следами землетрясений; 6 – точки наблюдения, описываемые в тексте / Fig. 1. Scheme of the Dargavs and Fiagdon basin. 1, 2 – active faults studied in young deposits, relief forms and ancient architectural sites (1 – strike-slip faults; 2 – oblique-slip faults); 3 – active faults by structural-geomorphological and remote sensing data; 4 – direction of horizontal displacement along faults; 5 – studied ancient settlements with evidences of earthquakes; 6 – observation points described in the text Северная ветвь нарушений образует ярко выраженную северную границу кот- ловины с моноклиналью Северного крыла, представленную грандиозным обрывом Скалистого хребта, в котором обнажены позднеюрско–меловые массивные извест- няки и доломиты. Вдоль подножия обрыва почти сплошной полосой протягивается мощный шлейф коллювиально–оползневых накоплений, скрывающий зону разло- ма, формирующую обрыв Скалистого хребта. Простирание системы нарушений меняется в противоположных бортах долины р. Гизельдон с СВ на СЗ, что отражает общее падение субширотной разломной зоны в северном направлении. В западном (левом) борту долины р. Гизельдон прослежен правосторонний взбросо-сдвиг ВСВ простирания. Долины ручьев по нему смещены вправо на 15‒20 м (рис. 2, a). Разлом представлен зоной брекчирования, вдоль которой скаль- ный борт долины временного водотока был срезан и выдвинут в горизонтальном направлении на 18‒20 м, образовав отвесный скальный обрыв высотой до 25 м. Основная плоскость смещения имеет крутое (70‒80о) падение в СЗ направлении (310‒320о) (рис. 2, c). Борозды скольжения имеют средний наклон к горизонту 40‒50о, что говорит о равном вкладе горизонтальной и вертикальной компонент смещений. Самая молодая, последняя генерация плоскости смещения отличается очень хорошей сохранностью – она покрыта единичными лишайниками и карсто- выми кавернами (рис. 2, d). Размеры плоскости смещения последней генерации, по всей видимости, соответствуют величине одноактной подвижки – 1‒1.5 м. <img width="467" height="425" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_116.jpg" /> Рис. 2. Смещения и приразломные деформации по разлому в подножии главного обрыва Скалистого хребта. a – сдвиг долин ручьев в т. 2 на рис. 1, b – разрыв, разворот и увеличение толщины фрагмента стены древней постройки возле разлома в результате приразломного сжатия, т. 1 на рис. 1, c – общий вид разлома в разрезе, т. 1 на рис. 1, d – последняя генерация плоскости смещения, т. 1 на рис. 1 / Fig. 2. Displacements and near-fault deformations along the fault at the foot of the main scarp of the Scalistyy Ridge. a – offset of stream valleys, point 2 in Fig. 1, b – offset, rotation and increase in thickness of a wall fragment of an ancient building near a rupture as a result of near-fault compression, point 1 in Fig. 1, c – general view of the fault in section, point 1 in Fig. 1, d – latest generation of the displacement plane, point 1 in Fig. 1 Кроме смещения позднеголоценовых форм рельефа, о молодом возрасте по- следней подвижки свидетельствуют деформации стен прямоугольного древне- го (скорее всего средневекового) строения, расположенные в 2‒4 м от разрыва (рис. 2, b). Стены испытали продольное сдавливание с увеличением толщины и раз- ворот ближайшего к разрыву фрагмента стены по часовой стрелке вдоль короткого оперяющего левого сдвига (простирание 310–320о). По всей видимости, дефор- мации имеют сейсмотектоническую природу и образовались в непосредственной близости от очага землетрясения, вышедшего на поверхность. Продольное сжатие стен, ориентированное вдоль разрыва, может свидетельствовать о существенной горизонтальной компоненте смещений по разрыву. В районе выхода главного обрыва Скалистого хребта к днищу долины р. Ги- зельдон, в её левом борту выявлен короткий (прослеженная длина около 400 м) левый сдвиг ЗСЗ простирания. В селении Хуссар-Хинцаг, сохранившиеся по- стройки которого датируются периодом с эпохи средневековья до нового времени [Свод …, 2021], разрыв представлен горизонтальными смещениями стен в среднем на 30–40 см (подробнее см.: [Корженков и др., 2025]). Левый сдвиг стены-крепи- ды на 1.2 м, также ориентированный в СЗ направлении, наблюдался на некрополе древнего селения-крепости Дзивгис [Корженков и др., 2023]. К Северной ветви также относится правый сдвиг субширотного (ЗСЗ) прости- рания, по которому детально изучены разновозрастные смещения древней дороги и стен селения Ацонага, произошедшие за последние 600–700 лет [Овсюченко и др., 2024]. Величина предпоследней подвижки – 0.9–1.1 м; последней – 0.6–0.8 м. Правый сдвиг 1-ой надпойменной террасы долины р. Фиагдон по этому разрыву составляет 8–11 м. Средняя ветвь в бортах долины р. Гизельдон представлена системой тектони- ческих валов и уступов субширотного простирания. В нижней части долины р. Ги- зельдон 1-ая надпойменная терраса на пересечении с системой нарушений дефор- мирована – в южном крыле она расположена ниже на 5‒6 м (рис. 3). Выше по скло- ну уступ полностью сглажен самыми поздними сельскохозяйственными террасами, но сечет более древние. Здесь наблюдается кулисообразная система валообразных уступов ВСВ простирания высотой до 2 м и субширотных ложбин ЗСЗ ориентиров- ки длиной в первые сотни м. Валы задирают участок древних сельскохозяйственных террас, прилегающий к уступу (рис. 4, b). Нарушения сопровождаются цепочками родников и обильной, густой травянистой растительностью, контрастирующей с соседними склонами. В приводораздельной части склона правосторонние смеще- ния прослеживаются по сдвигам на 17–20 м мелких долин и гребней водоразделов (рис. 4, a). В покровном чехле четвертичных отложений с этими ложбинами связа- ны грабены шириной в первые метры. <img width="440" height="282" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_117.jpg" /> Рис. 3. Цифровая модель рельефа левого борта долины р. Гизельдон, т. 3 на рис. 1. Внизу гипсометрический профиль поверхности 1-ой надпойменной террасы. 1 – система тектонических валов и уступов; 2 – канава; 3 – точки георадарного профиля; 4 – положение гипсометрического профиля; 5 – источник / Fig. 3. Digital elevation model of the left side of the Gizeldon River valley, point 3 in Fig. 1. At the bottom is a hypsometric profile of the surface of the first floodplain terrace. 1 – system of tectonic ridges and scarps; 2 – trench; 3 – points of the ground penetrating radar profile; 4 – position of the hypsometric profile; 5 – springe <img width="521" height="469" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_118.jpg" /> Рис. 4. Тектонические деформации в левом борту долины р. Гизельдон. a – сдвиг гребня в т. 4 на рис. 1, b – валообразный уступ, секущий поверхность ранних сельскохозяйственных террас, т. 3 на рис. 1, c – разрез валообразного уступа в стенке канавы, т. 3 на рис. 1: 1 – современный степной чернозем с редким щебнем и дресвой; 2 – массивные, крепкие лессовидные суглинки с щебнем, дресвой и трубкообразными каналами, заполненными белым известковым порошком; 3 – известняковый щебень с известняковой крошкой (до 40 %) (обвал); 4 – светло-серые суглинки (до 60 %) с грубо окатанным щебнем и дресвой (пролювий) / Fig. 4. Tectonic deformations on the left side of the Gizeldon River valley. a – ridge offset at point 4 in Fig. 1, b – swell-shaped scarp cutting the surface of early agricultural terraces, point 3 in Fig. 1, c – section of the swell-shaped scarp in the wall of the trench, point 3 in Fig. 1: 1 – modern steppe chernozem; 2 – massive, strong loess with crushed stones and tubular channels; 3 – limestone crushed stones with limestone crushes (up to 40 %) (avalanche); 4 – light gray clay loam (up to 60 %) with coarsely rounded crushed stones (proluvium) Строение вала сжатия ВСВ простирания (65–75о) изучено в специальной прой- денной канаве, где вскрыт пологий надвиг (угол падения 15–20о), соответствующий уступу на поверхности сельскохозяйственной террасы (рис. 4, c). Вдоль разрыва склоновые суглинки надвинуты на обвальные отложения и образуют ступень (вер- тикальное смещение на 20–25 см) в основании современного степного чернозема. На георадарном разрезе валу сжатия соответствует разрыв с валообразным возды- манием границ георадарных комплексов, проникающий в самые верхние слои раз- реза (рис. 5). <img width="343" height="304" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_119.jpg" /> Рис. 5. Георадарный профиль 360- 372, положение на рис. 4. 1, 2, 3, 4 – георадарные комплексы. Черные штриховые линии – разломы / Fig. 5. Ground penetrating radar profile 360-372, position in Fig. 4. 1, 2, 3, 4 – ground penetrating radar complexes. Black dashed lines – faults В Фиагдонской котловине Средняя ветвь изучена в днище долины, в районе древнего селения Даллагкау (Барзикау) (рис. 6). <img width="423" height="274" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_120.jpg" /> Рис. 6. Фотоплан днища долины р. Фиагдон в центральной части древнего селения Даллагкау (Барзикау). Внизу гипсометрический профиль поверхности 2-ой надпойменной террасы на пересечении с тектоническим уступом. 1 – система тектонических ложбин и уступов; 2 – точки; 3 – положение гипсометрического профиля / Fig. 6. Plan of the bottom of the Fiagdon River valley in the central part of the ancient settlement of Dallagkau (Barzikau). At the bottom is a hypsometric profile of the surface of the second floodplain terrace. 1 – system of tectonic hollows and scarps; 2 – points; 3 – position of the hypsometric profile На гребне водораздела к СВ от селения в юрских сланцах наблюдается асим- метричная приразломная антиклиналь, крутое крыло которой подорвано серией взбросо-надвигов. В русловом врезе р. Фиагдон в северном крыле наблюдается вы- ступ смятых в приразломную антиклиналь юрских сланцев, резко погружающихся под аллювиальные наносы в южном крыле. Общее правостороннее смещение таль- вега долины р. Фиагдон достигает 52 м. Бровка уступа 1-ой надпойменной террасы смещена вправо на 1.2–1.4 м. В древнем селении Даллагкау вдоль разрыва полностью разрушен угол здания (ганаха), примыкавшего к башне Есиевых [Тменов, 1984]. Внутренняя стена этого здания испытала сильные винтообразные изгибы с разрывом сплошности (рис. 7, c). Это свидетельствует о сжатии, ориентированном близко к простиранию стены с утратой целостности конструкции. Внутренние углы стен постройки испытали не- равномерную плановую деформацию – сжатие в ЮВ углу, разрушенном вдоль раз- рыва, и растяжение в противоположном (СЗ) (рис. 7, а). В ЮВ части угол между стенами оказался на 18о меньше противоположного (СЗ). В итоге, стены постройки демонстрируют неравномерную сохранность – восточная и северная стены сохра- нились гораздо лучше западной и южной, а внутренняя стена испытала сильные деформации сжатия. Видимо, плановую деформацию испытала и башня, приобретя ромбовидную в плане форму. Кроме того, башня испытала направленное обруше- ние – её северная часть сохранилась на значительно меньшую высоту с отлетом камней в СВ направлении до 9 м в горизонтальном направлении (рис. 7, b). <img width="441" height="374" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_121.jpg" /> Рис. 7. Сейсмотектонические деформации построек древнего селения Даллагкау (Барзикау). a – план башни Есиевых и прилегающей постройки, b – общий вид башни Есиевых с севера, c – винтообразные изгибы с разрывом сплошности внутренней стены здания, примыкающего к башне Есиевых, d – смещение стены в центральной части селения Даллагкау, т. 1 на рис. 6 / Fig. 7. Seismotectonic deformations of the buildings of the ancient settlement of Dallagkau (Barzikau). a – plan of the Yesiev Tower and adjacent building, b – general view of the Yesiev Tower from the north, c – spiral bends with a break in the integrity of the internal wall of the building adjacent to the Yesiev Tower, d – displacement of the wall in the central part of the Dallagkau settlement, point 1 in Fig. 6. В левом борту Фиагдона разрыв прослеживается в стенах древней постройки, включенной в конструкцию загона для скота возле относительно недавно забро- шенного дома. Здесь, в нижней части стены наблюдается правый сдвиг со смеще- нием на 0.4 м (рис. 7, d). После подвижки стена была отремонтирована в верхней части и включена в новую конструкцию. Выше по склону, на незастроенном участке с ненарушенной дневной поверхно- стью, на простирании разрыва прослеживается извилистый уступ высотой 0.8–1 м (рис. 8). <img width="387" height="418" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_122.jpg" /> Рис. 8. Сейсмотектонический уступ на западной окраине древнего селения Даллагкау (Барзикау), профиль 1‒2 на рис. 6. Римскими цифрами показаны разновозрастные уступы / Fig. 8. Seismotectonic scarps on the western edge of the ancient settlement of Dallagkau (Barzikau), profile 1‒2 in Fig. 6. Roman numerals indicate scarps of different ages Микрорельеф участка сохранился ненарушенным благодарю расположенному здесь склепу. Морфология уступа свидетельствует о сдвиго-взбросовой кинематике смещений. На склоне уступа выделяются три участка примерно одинаковой высо- ты (0.25‒0.3 м), но с разной крутизной (12о, 10о и 7о). Ступенчатый или ломаный профиль тектонического уступа указывает на сейсмотектоническую дискретность вертикального смещения, при которой крутизна соответствующей части склона уступа напрямую зависит от длительности его разрушения экзогенными процесса- ми, т.е. возраста подвижки. При одинаковой высоте уступов наиболее молодым из них будет тот, чья поверхность круче. Морфология уступа может свидетельствовать о его трехактном подрастании в результате трех подвижек. Об импульсном харак- тере образования уступа также может свидетельствовать резко различная сохран- ность склепов в его поднятом крыле. Если более древний склеп у бровки уступа оказался полностью разрушен (сохранились только фрагменты стен на 1‒2 камня в высоту), то более поздний склеп нарушен двумя замазанными цементом трещина- ми, по которым произошло незначительное проседание центральной части. Ниже по склону от уступа башня Гайтовых [Тменов, 1984], сохранившаяся на высоту до 2.5 м, оказалась погребена примерно на 2 м осыпью песчано-глыбового материала, слагающего надпойменные террасы, что может свидетельствовать о её резком опу- скании в прошлом в опущенном крыле разрыва (т. 2 на рис. 6). Южная ветвь изучена в заброшенном селении Цагат-Ламардон, на окраине с. Дар- гавс и в районе заброшенных селений Верх. и Ниж. Кора. В селении Цагат-Ламардон обнаружены левые сдвиги стен, которым по данным георадиолокационного профи- лирования, соответствует разломная зона, проникающая в самые молодые отложения (рис. 9). Величина левого сдвига стен вдоль разрыва меняется от 1.5–1.7 до 0.4–0.5 м. Основной сдвиг ЗСЗ простирания сопровождается оперяющим сбросом СЗ простира- ния, выраженным вертикальными смещениями в молодых отложениях (рис. 9, c). <img width="355" height="538" alt="image" src="Геол_журн__№4_2025_с обл_/Image_123.jpg" /> Рис. 9. Тектонические деформации в древнем селении Цагат-Ламардон a – план центральной части селения: 1 – система тектонических ложбин и уступов (цифрами подписаны левосторонние смещения стен); 2 – точки георадарного профиля, b – георадарный профиль: 1, 2, 3 – зоны нарушения строения подповерхностной среды; 4 – маркирующие горизонты; черная штриховая линия – линии разломов; 526-554 – пикеты георадарного профиля, c – разрез молодых отложений вкрест простирания разрыва в расчистке: 1 – уплощенный щебень, дресва с супесчаным заполнителем («слоистый щебень», осыпные отложения); 2 – грубо сортированные, по разному окатанные глыбы, валуны, щебень, галька, дресва в супесчаном заполнителе (пролювий) / Fig. 9. Tectonic deformations at the ancient settlement of Tsagat-Lamardon a – photographic plan of the central part of the settlement: 1 – system of tectonic hollows and scarps; 2 – points of the ground penetrating radar profile, b – ground penetrating radar profile: 1, 2, 3 – zones of subsurface faults; 4 – marker horizons; black dashed line – fault lines; 526-554 – profile pickets, c – cross-section of young sediments across the strike of a fault in the trench: 1 – flattened crushed rock, gravel with sandy loam filler (scree deposits); 2 – roughly sorted, differently rounded debris in sandy loam filler (proluvium) На окраине с. Даргавс, в районе некрополя прослежен тектонический разрыв, выраженный извилистым уступом. В 350 м к СВ от некрополя в подножии уступа обнаружен левый сдвиг подпорной стены сельскохозяйственной террасы на 6 м. Здесь же, примерно на 55 м, смещена влево долина ручья. В некрополе на окраине с. Даргавс, на поднятом крыле уступа, в склепах наблюдаются разрывы раздвиго- вого типа, по всей видимости, возникшие в результате сейсмотектонического под- растания уступа. Обсуждение результатов Даргавская и Фиагдонская котловины являются звеньями в субширотной цепоч- ке внутригорных тектонических впадин между Боковым и Скалистым хребтами. В её осевой части трассируется зона регионального Пуйского разлома, представ- ленного на территории Северной Осетии несколькими сегментами (Нузальский, Дзуарикауский, Даллагкау-Даргавский и др.) [Ольховский, Тибилов, 1998]. Текто- ническое устройство депрессии осложняется системой грабенов, изученных в до- линах рек Ардон и Фиагдон [Шевченко, 1962]. Они секут раннеальпийские складки в юрских отложениях и имеют форму сходящихся вниз клиньев шириной в несколь- ко километров, сформировавшихся вероятнее всего, в условиях горизонтального сдвига. Эти структуры отражают стиль новейших деформаций, а заложение их от- носится к позднему плиоцену [Милановский, 1968]. Характер голоценовых тектонических деформаций фиксируется современным положением позднеплейстоценовых ледниковых образований. По долинам рек Фи- агдон, Гизельдон и Геналдон у подножия Скалистого хребта позднеплейстоценовые морены слагают днища трогов и погребены толщами аллювиально-озерных осад- ков мощностью в десятки – сотни метров, что свидетельствует об относительном опускании впадины в голоцене [Письменный и др., 2006]. В то же время, в долине р. Ардон они в значительной степени размыты и сохранились в виде прислонен- ных к склонам валунных суглинков. Это указывает на смену опускания впадины поднятием и фиксирует границу сейсмотектонических сегментов Северо-Юрской впадины с разной интенсивностью молодых деформаций. Северная граница впадины с моноклиналью Северного крыла, представлена грандиозным обрывом Скалистого хребта. Обрыв и сопутствующий ему мощный шлейф коллювиально-пролювиально-оползневых накоплений подпруживают доли- ны рек Терек, Геналдон, Гизельдон и Фиагдон. Обломочный шлейф протягивается почти сплошной полосой, практически повсеместно скрывая зону разлома, форми- рующего обрыв Скалистого хребта. По этой причине зона разлома изучена только в самом первом приближении, а на происхождение естественной плотины в долинах рек высказывалось мнение, что её происхождение не требует привлечения каких-то местных тектонических причин [Милановский, 1968]. В то же время, прослежива- ние слоев мезозойских отложений показывает, что по разлому карбонатные толщи Скалистого хребта взброшены или надвинуты на песчано-глинистые толщи сред- ней – нижней юры с амплитудой до 6.5 км [Ольховский, Тибилов, 1998]. Нами были получены прямые данные о разломном происхождении уступа в подножии обрыва Скалистого хребта и его сейсмотектонической активности в историческое время. В долине р. Гизельдон, при ВСВ простирании разлом пред- ставлен позднеголоценовым правосторонним вбросо-сдвигом. Основная плоскость смещения имеет крутое (70–80о) падение в СЗ направлении. Величина последней одноактной подвижки – 1–1.5 м. В селении Ацонага величина предпоследней пра- восдвиговой подвижки – 0.9–1.1 м; последней – 0.6–0.8 м. Собранные здесь данные позволяют полагать, что за последние 600–700 лет произошло два сильных земле- трясения с М≥6.8 и М≥6.6; последнее возможно в 1785 г. [Овсюченко и др., 2024]. В зоне разлома выявлены относительно короткие (длиной первые км – сотни м) левые сдвиги ЗСЗ простирания. В селении Хуссар-Хинцаг левосдвиговые одно- актные смещения исторического времени в среднем составляют 30–40 см. В се- лении-крепости Дзивгис левый сдвиг средневековой стены-крепиды составляет <ol id="l17"> <ol id="l18"> <li style="padding-left: 70pt;text-indent: 0pt;text-align: justify;"> м. Возможно, смещение является результатом нескольких событий. По архео- сейсмологическим данным за период с VII по начало XX вв. в Дзивгисе произо- шло 5 сильных землетрясений; последнее в конце XIX – начале XX вв. [Корженков и др., 2023]. Средняя повторяемость землетрясений по этим данным составляет 260 лет, однако очаги всех событий не локализованы. Рассмотренная (Северная) система разрывов имеет непосредственную про- странственную и кинематическую связь с тремя другими ветвями нарушений Севе- ро-Юрской впадины: Средней, Южной и Субмеридиональной. Одноактные смеще- ния по Средней ветви имеют правосдвиговую кинематику со смещением на 0.4 м (селение Даллагкау, вертикальная компонента подвижки – 0.25–0.3 м). По Южной ветви величина левого сдвига стен вдоль разрыва меняется от 1.5–1.7 до 0.4–0.5 м. По всей видимости, амплитуда последней подвижки составляет 0.4–0.5 м, а вели- чина 1.5–1.7 м – результат нескольких смещений. Данные о возрасте, величине и кинематике подвижек представляют собой пер- вичный материал для построения сейсмотектонической модели Северо-Юрской депрессии, как крупнейшей сейсмогенерирующей структуры. С использованием уравнения и коэффициентов для сейсмотектонической подвижки сдвиговой кине- матики [Wells, Coppersmith, 1994] получены оценки магнитуды землетрясений – М=6.5–6.8 для Средней и Южной систем; для Северной – М=6.8–7.2. По результатам массового радиоуглеродного датирования правосдвиговых сейс- мотектонических рвов и валов в Кармадонской и Даргавской котловинах, для по- следних 10 000 лет получены сведения о, по крайней мере, семи сейсмических со- бытиях с Мw=6.5–7.0 [Рогожин и др., 2005; 2014]. Средний период повторяемости сильнейших землетрясений составляет примерно 1400–1500 лет, однако в середине голоцена, примерно, 6000–8000 л. н., землетрясения повторялись значительно чаще <ul id="l19"> <li style="padding-left: 70pt;text-indent: 0pt;text-align: justify;"> примерно через 500 лет. Очевидно, что некоторые события были пропущены, по- этому можно принять относительно широкий интервал повторяемости сильных землетрясений с учетом археосейсмологических данных – 250–500 лет. Продольные разрывы Даргавской и Фиагдонской котловин образуют три основ- ных системы с разной кинематикой смещений. Это обстоятельство требует даль- нейшего изучения и осмысления. С одной стороны, кинематика смещений опре- деляется ориентировкой конкретных разрывов, т.е. их положением относительно действующего поля напряжений. Так, в пределах Северной ветви, при СВ-ВСВ ориентировке преобладают правые сдвиги и взбросо-сдвиги, при СЗ-ЗСЗ – левые сдвиги. В то же время, при общем субширотном простирании, кинематика смеще- ний по Средней и Южной ветвям – право- и левосдвиговая соответственно. Можно предположить, что основные деформации происходят по Средней ветви, представ- ленной правым сдвигом, а Южная ветвь реализует локальные напряжения, компен- сируя общие правосторонние смещения по всей разломной зоне. Представляется, что на решение этого вопроса может пролить свет оценка вклада каждой ветви в суммарную деформацию одновозрастных геоморфологических уровней, анализ геофизических данных о глубинном строении и сейсмологических определений глубин очагов, что остается делом будущих исследований. Обратимся к инструментальным данным о современных тектонических дефор- мациях. Данные о механизмах очагов землетрясений немногочисленны. Напряже- ния сжатия, осредненные по всей совокупности механизмов для Большого Кавка- за, ориентированы в целом субмеридионально, вкрест простирания основных раз- ломных зон [Rebetsky, 2020; Tibaldi et al., 2020]. В то же время, при рассмотрении механизмов конкретных сильных и умеренных сейсмических событий выявляется более неоднородное поле деформаций. Так, согласно решению механизма очага Джавского землетрясения с М=6.2, произошедшего 15.06.1991 на Южном склоне осетинского сектора Большого Кавказа, активизированный при этом короткий сег- мент Кахетино-Лечхумского разлома СЗ ориентировки представляет собой лево- сторонний взбросо-сдвиг [Рогожин и др., 2014]. Аналогичные позднеголоценовые левые сдвиги СЗ-ЗСЗ ориентировки наблюдаются и в Северо-Юрской депрессии, что свидетельствует об общности регионального поля деформаций. Более детальную картину дают геодезические данные по Осетинскому профи- лю, пересекающему все основные структуры Большого Кавказа в пределах Горной Осетии, включая и Северо-Юрскую депрессию. В пределах депрессии по этим дан- ным выявляется доминирующая сдвиговая составляющая современных движений со скоростью до 15 мм/год [Милюков и др., 2018; Manevich et al., 2023]. Получен- ные по этим данным расчетные положения осей сжатия тензора скорости деформа- ций в пределах депрессии меняют ориентировку с СЗ (к югу) на ЗСЗ (к северу), что характеризует обстановку сжатия с горизонтальной правосдвиговой компонентой [Миронов и др., 2021]. Выводы Собраны прямые данные о пространственном положении, кинематике и величи- не сейсмотектонических подвижек по молодым тектоническим разрывам Даргав- ской и Фиагдонской котловин, имеющие принципиальное значение для построения сейсмотектонической модели Северо-Юрской депрессии. Устанавливается тесная взаимосвязь древних поселений с активными разломами. Это позволяет в первом приближении оценивать возраст и величину молодых одноактных смещений в ру- котворных сооружениях, которые служат надежным маркером для этих целей. Од- ним из наиболее важных результатов исследований можно считать установление разломной природы обрыва Скалистого хребта. В пределах Даргавской и Фиагдон- ской котловин продольные разрывы образуют три основных системы с разной ки- нематикой смещений. По данным о параметрах сейсмотектонических подвижек по отдельным разрывам, в историческое время здесь происходили сильные землетря- сения с М=6.5–6.8 (Средняя и Южная системы) и М=6.8–7.2 (Северная). Интервал повторяемости сильных землетрясений по разным данным составляет 250–500 лет. Определенная прямыми методами доминирующая правосторонняя взбросо-сдви- говая кинематика смещений для разломных систем Северо-Юрской депрессии со- ответствует сейсмологическим и геодезическим данным.

Едемский Д.Е., Прокопович И.В. Применение георадилокации при выявлении зон разрывных нарушений. // Электромагнитные волны и электронные системы. – 2024. – Т. 29. No 5. – С. 14–21.

Корженков А.М., Чшиев В.Т., Ларьков А.С., Овсюченко А.Н., Едемский Д.Е., Аверин А.А., Андреева Н.В. Высокая историческая сейсмичность в Северной Осетии по данным археосейсмологии (на примере поселения Дзивгис). // Вопросы инженерной сейсмологии. – 2023. – Т. 50. No 2. – С. 76–110.

Корженков А.М., Овсюченко А.Н., Едемский Д.Е., Аверин А.А., Бутанаев Ю.В., Заалишвили В.Б., Ларьков А.С., Кашицина О.Ю. Макросейсмическое изучение руин в древнем поселении Хуссар-Хинцаг (долина р. Гизельдон, Северная Осетия). // Геофизические процессы и биосфера. – 2025. – Т. 24. No. 1. – С. 74–93.

Милановский Е.Е. Новейшая тектоника Кавказа. М.: Недра, 1968. – 483 с.

Милюков В.К., Миронов А.П., Овсюченко А.Н., Рогожин Е.А., Горбатиков А.В., Дробышев В.Н., Хубаев Х.М., Николаев А.В. Скорости современных горизонтальных движений в центральном секторе Большого Кавказа по данным GPS-наблюдений и их связь с тектоникой и глубинным строением земной коры. // Доклады Академии наук. – 2018. – Т. 481. No 3. – С. 291–295.

Миронов А.П., Милюков В.К., Стеблов Г.М., Дробышев В.Н., Кусраев А.Г., Хубаев Х.М. Деформации земной коры в Осетинском регионе Большого Кавказа по данным ГНСС-измерений. // Геофизические процессы и биосфера. – 2021. – Т. 20. – No. 4. – С. 122-137.

Никитин М.Ю., Никонов А.А., Болотов С.Н., Беляков Г.А. Палеосейсмодислокации в бассейне р. Ардон и их значение для оценки сейсмического потенциала Большого Кавказа. // Доклады Академии наук. – 1993. – Т. 330. No 6. – С. 740–744.

Овсюченко А.Н., Едемский Д.Е., Нечаев С.Ю., Корженков А.М., Заалишвили В.Б., Ларьков А.С., Аверин А.А. Исследования очагов сильных землетрясений методами геофизики, палео-, архео- и исторической сейсмологии: Фиагдонская котловина в Северной Осетии. // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. No 1. – С. 65–90.

Ольховский Г.П., Тибилов С.М. Составление специализированной геологической основы масштаба 1:50000 для прогнозно-металлогенической карты Горной Осетии. Владикавказ: ГГП «Севосгеологоразведка», 1998. – 491 с.

10.

Письменный А.Н., Горбачев С.А., Вертий С.Н. и др. Государственная геологическая карта РФ масштаба 1:200000. Изд. 2–е. Серия Кавказская. Листы К–38–IX, XV (Владикавказ). СПб: Изд-во картфабрики ВСЕГЕИ, 2006. – 277 с.

11.

Рогожин Е.А., Гурбанов А.Г., Мараханов А.В., Овсюченко А.Н., Спиридонов. А.В., Бурканов Е.Е. О соотношении проявлений вулканизма и землетрясений на Северном Кавказе в голоцене. // Физика Земли. – 2005. – No 3. – С. 33–46.

12.

Рогожин Е.А., Овсюченко А.Н., Лутиков А.И., Собисевич А.Л., Собисевич Л.Е., Горбатиков А.В. Эндогенные опасности Большого Кавказа. М.: ИФЗ РАН, 2014. – 256 с.

13.

Солоненко В.П. Палеосейсмогеология. // Известия АН СССР. Физика Земли. – 1973. – No 9. – С. 3–16.

14.

Свод памятников истории и культуры Осетии-Алании. Т. 2: Районы Республики Северная Осетия-Алания. / Комитет по охране и использованию объектов культурного наследия Республики Северная Осетия-Алания, Институт истории и археологии Республики Северная Осетия-Алания. / Ред. колл. Э.Г. Агаева и др. – Владикавказ: ИПП им. В.А. Гассиева, 2021. – 544 с.

15.

Тменов В.Х. Средневековые историко-архитектурные памятники Северной Осетии. Орджоникидзе: Ир, 1984. – 344 с.

16.

Флоренсов Н.А. Очерки структурной геоморфологии. М.: Наука, 1978. – 283 с.

17.

Шевченко В.И. Тектонические дислокации на территории Осетии и механизм их формирования. // В сборнике: Складчатые деформации земной коры, их типы и механизм формирования. М.: ИФЗ АН СССР, 1962. – С. 42–77.

18.

Berkut A.I., Edemsky D.E., Kopeikin V.V., Morozov P.A., Prokopovich I.V., Popov A.V. Deep penetration subsurface radar: Hardware, results, interpretation. // In: 9th International Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar (IWAGPR). 2017. Edinburgh, United Kingdom. 6 p. DOI: 10.1109/IWAGPR.2017.7996052.

19.

Burbank D.W., Anderson R.S. Tectonic geomorphology (2nd edition). Chichester, Wiley Blackwell, 2012. – 454 p.

20.

Manevich A.I., Losev I.V., Avdonina A.M., Shevchuk R.V., Kaftan V.I., Tatarinov V.N. Modeling the horizontal velocity field of the Earth’s crust in a regular grid from GNSS measurements. // Russian Journal of Earth Sciences. – 2023. – Vol. 23. – No. 6. – Art. No. ES6002.

21.

McCalpin J.P. (ed.) Paleoseismology. Elsevier, 2nd edition, 2009. – 613 p.

22.

Rebetsky Y.L. The current state of crustal stresses in the Caucasus according to the unified catalogue of earthquake focal mechanisms. // Geodynamics & Tectonophysics. – 2020. – Vol. 11. – No. 1. – pp. 17–29.

23.

Tibaldi A., Tsereteli N., Varazanashvili O., Babayev G., Barth A., Mumladze T. et al. Active stress field and fault kinematics of the Greater Caucasus. // Journal of Asian Earth Sciences. – 2020. Vol. 188. – Art. No. 104108.

24.

Trifonov V.G. Active faults in Eurasia: general remarks. // Tectonophysics. – 2004. – Vol. 380. – pp. 123–130.

25.

Vorobieva I.A., Dzeboev B.A., Dzeranov B.V., Gvishiani A.D., Zaalishvili V.B., Sergeeva N.A., Nikitina I.M. Integrated Earthquake Catalog of the Ossetian Sector of the Greater Caucasus. // Applied Sciences. – 2023. – Vol. 14. No. 1. – Art. No. 172.

26.

Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length rupture width, rupture area, and surface displacement. // Bulletin of the Seismological Society of America. – 1994. – Vol. 84. No. 4. – pp. 974–1002.